通過抑制唐氏綜合征基因的天然反義轉錄物治療唐氏綜合征基因相關疾病的制作方法

專利名稱：通過抑制唐氏綜合征基因的天然反義轉錄物治療唐氏綜合征基因相關疾病的制作方法
技術領域：
本申請要求2009年6月26日提交的美國臨時專利申請61/220，747和2009年8 月21日提交的美國臨時專利申請號61/235，752的優先權，所述申請通過引用以其整體結合到本文中。本發明的實施方案包括調節唐氏綜合征(Dow Syndrome)基因和相關分子的表達和/或功能的寡核苷酸。背景DNA-RNA和RNA-RNA雜交對包括DNA復制、轉錄和翻譯在內的核酸功能的許多方面均很重要。雜交對檢測特定核酸或改變其表達的各種技術也很重要。例如，反義核苷酸通過與靶RNA雜交擾亂基因表達，從而干擾RNA剪接、轉錄、翻譯和復制。反義DNA具有額外的特點是，DNA-RNA雜合體作為存在于大多數細胞類型中的核糖核酸酶H消化活性的底物。可將反義分子遞送到細胞中，正如寡脫氧核苷酸(ODN)的情況，或可自內源基因將其表達為RNA分子。FDA最近批準了一種反義藥物VITRAVENE (用于治療巨細胞病毒性視網膜炎)，這反映了反義物具有治療效用。概述在一個實施方案中，本發明提供通過使用靶向天然反義轉錄物的任何區域的反義寡核苷酸導致相應的有義基因上調而抑制天然反義轉錄物作用的方法。本文還預期可通過被視為屬于本發明范圍內的siRNA、核酶和小分子實現對天然反義轉錄物的抑制。—個實施方案提供體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括將所述細胞或組織與長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述寡核苷酸與包含以下核苷酸內的5-30個連續核苷酸的多核苷酸的反向互補序列具有至少50%序列同一性=SEQ ID NO 3的1-3814、SEQ ID NO 4的1-633、 SEQ ID NO 5 的 1-497 和 SEQ ID NO 6 的 1-545。在另一個實施方案中，寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義序列， 例如SEQ ID NO :3-6所示核苷酸及其任何變體、等位基因、同源物、突變體、衍生物、片段和互補序列。反義寡核苷酸的實例如SEQ ID N0:7-24所示。另一個實施方案提供體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括將所述細胞或組織與長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義序列的反向互補序列具有至少50%序列同一性。另一個實施方案提供體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括將所述細胞或組織與長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織中的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述寡核苷酸與唐氏綜合征基因反義多核苷酸的反義寡核苷酸具有至少50%序列同一性；。在一個實施方案中，組合物包含一種或多種與有義和/或反義唐氏綜合征基因多核苷酸結合的反義寡核苷酸。在另一個實施方案中，所述寡核苷酸包含一種或多種修飾或取代核苷酸。在另一個實施方案中，所述寡核苷酸包含一個或多個修飾鍵。在又一個實施方案中，修飾核苷酸包含修飾堿基，其包含硫代磷酸酯、甲基膦酸酯、肽核酸、2’-0_甲基、氟-或碳、亞甲基或其它鎖定核酸(LNA)分子。優選修飾核苷酸是鎖定核酸分子，包括a-L-LNA。在另一個實施方案中，將該寡核苷酸經皮下、肌內、靜脈內或腹膜內給予患者。在另一個實施方案中，寡核苷酸以藥物組合物給予。治療方案包括將反義化合物給予患者至少一次；然而，可對這種治療進行修改以在一段時間內包括多個劑量。該治療可與一種或多種其它治療類型結合。在另一個實施方案中，可將寡核苷酸包封在脂質體中或與載體分子(例如膽固醇、TAT肽)連接。下文闡述其它方面。附圖簡述

圖1是實時PCR結果的柱狀圖，表示與對照相比，!fepG2細胞用使用Lipofectamine 2000弓丨入的硫代磷酸酯寡核苷酸治療后，DYRKlAmRNA的倍數變化+標準差。實時PCR結果表明，在用設計成DYRKla反義Hs. 713879 (CUR-0885-CUR-0890)的寡核苷酸之一治療后48 小時，!fepG2細胞中DYRKlA mRNA的水平顯著提高。表示為CUR-0891、CUR-0892、CUR_0893、 CUR-0885、CUR-0889、CUR-0889、CUR-0886、CUR-0888 和 CUR-0590 的條形柱分別相當于用 SEQ ID NO 7-15治療的樣品。圖2是實時PCR結果的柱狀圖，表示與對照相比，用使用Lipofectamine 2000引入的硫代磷酸酯寡核苷酸治療Vero細胞后，DYRKlA mRNA的倍數變化+標準差。實時PCR 結果表明，用設計為DYRKlA反義Hs. 713879的寡核苷酸之一治療后48小時，Vero細胞中的DYRKlA mRNA的水平顯著提高。表示為⑶R-0889的條形柱相當于用SEQ ID NO 11治療的樣品。圖3是實時PCR結果的柱狀圖，表示與對照相比，用使用Lipofectamine 2000引入的硫代磷酸酯寡核苷酸治療H印G2細胞后DSCRl mRNA的倍數變化+標準差。表示為 CUR-0902、CUR-0901、CUR-0900、CUR-0899、CUR-0905、CUR-0906、CUR-0904 和 CUR-0907 的條形柱分別相當于用SEQ ID NO: 16-23治療的樣品。圖4是實時PCR結果的柱狀圖，表示與對照相比，用使用Lipofectamine 2000 引入的硫代磷酸酯寡核苷酸治療Vero細胞后DSCRl mRNA的倍數變化+標準差。表示為 ⑶R-0907和⑶R-0904的條形柱分別相當于用SEQ ID NO 23和22治療的樣品。序列表描述SEQ ID NO 人(Homo sapiens)雙重特異性酪氨酸-(Y)-磷酸化調節激酶 1A(DYRK1A)，轉錄物變體 3，mRNA (NCBI 登錄號NM_101395)。SEQ ID NO 2 人鈣調磷酸酶調節子1 (RCANl)，轉錄物變體1，mRNA(NCBI登錄號NM_004414)。SEQ ID NO 3-6 : SEQ ID NO :3 天然 DYRKlA 反義序列(Hs. 713879) ； SEQ ID NO: 4 天然 DYRKlA 反義序列(Hs. 624346) ；SEQ ID NO 5 天然 DSCRl 反義序列(Hs. 664668)禾口 SEQ ID NO 6 天然 DSCRl 反義序列(DA403464)SEQ ID NO :7_24 反義寡核苷酸。‘r，表示RNA，*表示硫代磷酸酯鍵。詳述下面參照用于說明的實例應用來描述本發明的幾個方面。應當理解的是，本文給出許多具體細節、關系和方法以供全面理解本發明。然而，相關領域普通技術人員應易了解的是，不需要一個或多個具體細節或者用其它方法便可實施本發明。本發明不受行動或事件的順序的限制，因為某些行動可以不同順序發生和/或與其它行動或事件同時發生。此夕卜，并不是所有列舉的行動或事件都是實施本發明的方法所必需的。本文公開的所有基因、基因名稱和基因產物旨在與本文公開的組合物和方法適用的任何物種的同源物相對應。因此，所述術語包括但不限于人和小鼠的基因和基因產物。 要理解的是，當公開特定物種的基因或基因產物時，這種公開旨在只是示例性的，不得解釋為限制，除非在其出現的上下文中有明確說明。因此，例如，對于本文公開的基因，其在某些實施方案中涉及哺乳動物核酸和氨基酸序列，旨在包括其它動物(包括但不限于其它哺乳類、魚類、兩棲類、爬行類和鳥類)的同源和/或直系同源的基因和基因產物。在實施方案中，基因或核酸序列為人的基因或核酸序列。定義本文使用的術語僅用于描述具體實施方案的目的，并無意限制本發明。本文使用的單數形式還旨在包括復數形式，除非上下文中另有明確說明。此外，就用于發明詳述和/ 或權利要求書的術語“包括”、“具有”、“有”或其變體而言，這類術語旨在以類似術語“包含” 的方式是包括性的。術語“約”或“大約”意指在由本領域普通技術人員測定的特定值的可接受的誤差范圍內，這部分取決于該值是如何測量或確定的，即測量系統的局限。例如，“約”可指根據本領域實踐在1或超過1的標準差內。或者，“約”可意味著給定值的高達20%、優選高達 10%、更優選高達5%、還更優選高達的范圍。或者，特別對于生物系統或過程，該術語可指在數值的數量級范圍內，優選5倍以內，更優選2倍以內。在本申請和權利要求書中描述特定值時，除非另有說明，否則應假定術語“約”的含義在該特定值的可接受的誤差范圍內。本文所用術語“mRNA”是指目前已知的靶基因的mRNA轉錄物和可以闡明的任何其它轉錄物。“反義寡核苷酸”或“反義化合物”是指與另外的RNA或DNA (靶RNA、DNA)結合的 RNA或DNA分子。例如，如果是RNA寡核苷酸，則其通過RNA-RNA相互作用與另外的RNA靶標結合，并改變靶RNA的活性。反義寡核苷酸可上調或下調特定多核苷酸的表達和/或功能。該定義意在包括從治療、診斷或其它觀點來看是有用的任何外源RNA或DNA分子。這類分子包括例如反義RNA或DNA分子、干擾RNA(RNAi)、微小RNA、誘騙RNA (decoy RNA)分子、siRNA、酶 RNA (enzymatic RNA)、治療性編輯 RNA (therapeutic editing RNA)及激動劑 RNA和拮抗劑RNA、反義寡聚化合物、反義寡核苷酸、外部指導序列(EGS)寡核苷酸、可變剪接體(alternate splicer)、引物、探針和與靶核酸的至少一部分雜交的其它寡聚化合物。 因此，可以單鏈、雙鏈、部分單鏈或環狀寡聚化合物的形式引入這些化合物。在本發明的情況下，術語“寡核苷酸”是指核糖核酸(RNA)或脫氧核糖核酸(DNA) 或其模擬物的寡聚體或多聚體。術語“寡核苷酸”還包括天然和/或修飾單體或鍵的線性或環狀寡聚體，所述單體或鍵包括脫氧核糖核苷、核糖核苷、其取代和α-異頭形式、肽核酸(PNA)、鎖定核酸(LNA)、硫代磷酸酯、甲基膦酸酯等。通過單體與單體相互作用的常規方式，例如Watson-Crick型堿基配對、Hoogsteen型或反向H00gsteen型堿基配對等，寡核苷酸能夠與靶多核苷酸特異性結合。寡核苷酸可以是“嵌合的”，也就是說由不同區(region)組成。在本發明的情況下，“嵌合”化合物是含有兩個或更多個化學區(例如DNA區、RNA區、PNA區等)的寡核苷酸。每個化學區由至少一個單體單元(即在寡核苷酸化合物的情況下為核苷酸)組成。這些寡核苷酸通常包含至少一個區，其中寡核苷酸被修飾以具有一種或多種所需性質。寡核苷酸的所需性質包括但不限于例如對核酸酶降解的抗性提高、細胞攝取提高和/或對靶核酸的結合親合力提高。因此，寡核苷酸的不同區可具有不同的性質。可以上述兩種或更多種寡核苷酸、修飾寡核苷酸、寡核苷和/或寡核苷酸類似物的混合結構形成本發明的嵌合寡核苷酸。寡核苷酸可由以“登記簿(register)，，方式連接(也就是說單體像在天然DNA中一樣連續連接)或通過間隔區連接的區組成。間隔區旨在構成區之間的共價“橋”，在某些情況下長度不超過約100個碳原子。間隔區可攜帶不同的官能，例如具有正電荷或負電荷、 攜帶特殊的核酸結合性質(嵌入劑、溝結合劑(groove binder)、毒素、熒光團等)、具有親脂性、誘導特殊的二級結構，例如誘導α "螺旋的含丙氨酸的肽。本文使用的“唐氏綜合征基因”包括所有的家族成員、突變體、等位基因、片段、種類(species)、編碼和非編碼序列、有義和反義多核苷酸鏈等。本文所用術語‘雙重特異性酪氨酸磷酸化調節激酶1A’、‘雙重特異性YAKl相關激酶，、DYRK、DYRKl、hMNB、HP86、MNB、MNBH和蛋白激酶minibrain同源物，在文獻中被視為相同的，在本申請中可互換使用。本文所用術語DSCR1、唐氏綜合征關鍵區基因1、RCAm鈣調磷酸酶調節子1、 Adapt78、ADAPT78、Calcipressin-l、CSPl、DSCl、MCIPl、肌細胞富含的鈣調磷酸酶相互作用蛋白 1 (Myocyte-enriched calcineurin-interacting protein 1)、RCN 1 禾口 丐調磷酸酶調節子1在文獻中被視為是相同的，在本申請中可互換使用。本文所用術語“對……有特異性的寡核苷酸”或“靶向……的寡核苷酸”是指具有以下序列的寡核苷酸(i)能夠與靶基因的一部分形成穩定復合體，或(ii)能夠與靶基因的mRNA轉錄物的一部分形成穩定雙鏈體。復合體和雙鏈體的穩定性可通過理論計算和/ 或體外測定來確定。下面的實施例中描述了測定雜交復合體和雙鏈體的穩定性的示例性測定。本文所用術語“靶核酸”包括DNA、由這類DNA轉錄的RNA (包括前mRNA和mRNA) 以及來源于這類RNA的cDNA、編碼序列、非編碼序列、有義或反義多核苷酸。寡聚化合物與其靶核酸的特異性雜交干擾該核酸的正常功能。這種通過與靶核酸特異性雜交的化合物對靶核酸功能的調節通常稱為“反義”。被干擾的DNA的功能包括例如復制和轉錄。被干擾的RNA的功能包括所有重要功能，例如RNA轉運到蛋白質翻譯位點、由RNA翻譯蛋白質、剪接 RNA得到一種或多種mRNA物類，以及RNA可參與或促進的催化活性。這種干擾靶核酸功能的總體效果是調節編碼產物或寡核苷酸的表達。RNA干擾“RNAi”由與其“靶”核酸序列具有序列特異同源性的雙鏈RNA(dsRNA)分子介導。在本發明的某些實施方案中，介體是5-25核苷酸的“小干擾”RNA雙鏈體(siRNA)。 通過稱為切酶的RNA酶加工dsRNA得到siRNA。siRNA雙鏈體產物被募集到稱為RISC (RNA 誘導沉默復合體)的多蛋白siRNA復合體中。雖然不希望受任何特定理論的束縛，但認為 RISC被引導至靶核酸(適宜為mRNA)，其中siRNA雙鏈體以序列特異性方式相互作用而介導催化方式的切割。可按照本發明使用的小干擾RNA，可根據本領域眾所周知且本領域普通技術人員熟悉的方法合成并使用。用于本發明方法的小干擾RNA適宜包含約1-約50個核苷酸(nt)。在非限制性實施方案的實例中，siRNA可包含約5-約40nt、約5-約30nt、約 10-約30nt、約15-約25nt或約20-25個核苷酸。通過應用自動比對核酸序列并指明同一性或同源性區的計算機程序，有助于合適寡核苷酸的選擇。例如，通過檢索數據庫(例如GenBank)或通過對PCR產物測序，運用這類程序比較所得到的核酸序列。比較一系列物種的核酸序列可供選出物種間具有適當同一性程度的核酸序列。在未測序的基因的情況下，進行DNA印跡可供確定靶物種和其它物種基因之間的同一性程度。通過在本領域眾所周知的不同嚴格程度下進行DNA印跡，可得到同一性的近似測量。這些方法可供選擇與待受控制的受試者的靶核酸序列具有高度互補性而與其它物種的相應核酸序列具有較低程度互補性的寡核苷酸。本領域技術人員應了解的是，在選擇用于本發明的合適基因區時有相當的自由。“酶RNA”是指具有酶促活性的RNA分子。酶核酸(核酶)通過首先與靶RNA結合而起作用。這種結合通過酶核酸的靶結合部分發生，所述酶核酸的靶結合部分與起切割靶 RNA的作用的該分子的酶促部分保持得十分靠近。因此，酶核酸首先識別，隨后通過堿基配對結合靶RNA，并且一旦與正確位點結合，便起酶的作用切割靶RNA。所謂“誘騙RNA”是指模擬配體的天然結合結構域的RNA分子。因此，誘騙RNA與天然結合靶標競爭結合特定的配體。例如，已表明，HIV反式激活反應(TAR) RNA過表達可用作“誘餌”，并且有效結合HIVtat蛋白，從而防止其與HIV RNA中編碼的TAR序列結合。這意指具體實例。本領域技術人員應了解，這不過是一個實例，可采用本領域廣為人知的技術容易地產生其它實施方案。本文所用術語“單體”通常表示通過磷酸二酯鍵或其類似物連接形成大小從幾個單體單元(例如約3-4個)到約數百個單體單元的寡核苷酸的單體。磷酸二酯鍵的類似物包括硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、甲基膦酸酯、硒代磷酸酯(phosphoroselenoate)、氨基磷酸酯等，如下文更全面的描述。術語“核苷酸”包括天然存在的核苷酸以及非天然存在的核苷酸。本領域技術人員應當清楚的是，后來在自然界中發現了之前被視為“非天然存在”的各種核苷酸。因此， “核苷酸”不僅包括已知含有嘌呤和嘧啶雜環的分子，而且還包括其雜環類似物及互變異構體。其它核苷酸類型的說明性實例是含有以下的分子腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、 尿嘧啶、嘌呤、黃嘌呤、二氨基嘌呤、8-氧代-N6-甲基腺嘌呤、7-脫氮黃嘌呤、7-脫氮鳥嘌呤、N4，N4-亞乙基胞嘧啶、N6，N6-亞乙基-2，6- 二氨基嘌呤、5-甲基胞嘧啶、5- (C3-C6)-炔基胞嘧啶、5-氟尿嘧啶、5-溴尿嘧啶、假異胞嘧啶(pseudoisocytosine)、2_羥基_5_甲基-4-三唑并吡啶、異胞嘧啶(化0(^切&1^)、異鳥嘌呤、肌苷和美國專利申請號5，432，272 中描述的“非天然存在的”核苷酸。術語“核苷酸”意在包括全部的實例及其類似物和互變異構體。尤其引人關注的核苷酸是含有腺嘌呤、鳥嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和尿嘧啶的核苷酸，它們被認為是與人的治療和診斷應用有關的天然存在的核苷酸。核苷酸包含天然 2'-脫氧和 2'-羥基糖(例如 Kornberg 和 Baker，DNA R印lication，第二版(Freeman, San Francisco, 1992)所述)以及它們的類似物。提及核苷酸時的“類似物”包括具有修飾堿基部分和/或修飾糖部分的合成核苷酸。這種類似物包括設計成提高結合性質(例如雙鏈體或三鏈體穩定性、特異性等)的合成核苷酸。本文使用的“雜交”是指寡聚化合物的大致互補鏈的配對。配對的一種機制包括氫鍵結合，其可以是寡聚化合物鏈的互補核苷或核苷酸堿基(核苷酸)之間的Watson-Crick、 Ho0gsteen或反向Hodgsteen氫鍵結合。例如，腺嘌呤和胸腺嘧啶是通過形成氫鍵而配對的互補核苷酸。雜交可在不同的情況中發生。當反義化合物與靶核酸的結合干擾靶核酸的正常功能以產生功能和/或活性的調節，并存在足夠程度的互補性以避免在需要特異性結合的條件下(即在體內測定或治療性治療情況中的生理條件和體外測定情況中進行測定的條件下)該反義化合物非特異性結合非靶核酸序列時，反義化合物是“可特異性雜交的”。本文所用表述“嚴格雜交條件”或“嚴格條件”是指本發明的化合物可與其靶序列雜交，但只與最低限度的其它序列雜交的條件。嚴格條件是序列依賴性的，在不同的環境下不同，而在本發明的情況下，寡聚化合物與靶序列雜交的“嚴格條件”通過寡聚化合物的性質和組成以及對其進行研究的測定法來確定。通常，嚴格雜交條件包括低濃度(< 0. 15M) 的含Na++或K++等無機陽離子的鹽(即低離子強度)、溫度高于20°C _25°C卻低于寡聚化合物靴序列復合體的Tm，和存在變性劑，例如甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或去污劑十二烷基硫酸鈉(SDS)。例如，對于每的甲酰胺，雜交率降低1. 1%。高嚴格雜交條件的實例是0. IX氯化鈉-檸檬酸鈉緩沖液(SSC)/0. 1% (w/v)SDS在60°C下為時30分鐘。本文所用“互補的”是指在一條或兩條寡聚鏈上的兩個核苷酸之間精確配對的能力。例如，如果反義化合物某一位置上的核堿基(nucleobase)能夠與靶核酸(所述靶核酸是DNA、RNA或寡核苷酸分子)某一位置上的核堿基發生氫鍵結合，則認為寡核苷酸和靶核酸之間的氫鍵結合位置是互補位置。當每個分子中足夠數目的互補位置被可相互發生氫鍵結合的核苷酸占據時，寡聚化合物和其它DNA、RNA或寡核苷酸分子彼此互補。因此，“可特異性雜交的”和“互補的”兩個術語用來表明在足夠數量的核苷酸內足以使寡聚化合物和靶核酸之間發生穩定的特異性結合的精確配對程度或互補性。本領域認識到，寡聚化合物序列不必與其可特異性雜交的靶核酸序列100%互補。 此外，寡核苷酸可越過一個或多個區段雜交，使得間插或相鄰區段不參與雜交事件(例如環結構、錯配或發夾結構)。本發明寡聚化合物與其靶向的靶核酸序列內的靶區具有至少約70%、或至少約75%、或至少約80%、或至少約85%、或至少約90%、或至少約95%、或至少約99%的序列互補性。例如，反義化合物中18/20的核苷酸與靶區互補并因此與之特異性雜交的反義化合物可呈90%互補性。在該實例中，剩余的非互補核苷酸可集簇或散布在互補核苷酸之間，不必彼此鄰接或與互補核苷酸鄰接。同樣地，長度為18個核苷酸且具有兩側是與靶核酸完全互補的兩個區的4(四)個非互補核苷酸的反義化合物與靶核酸具有77. 8%的總體互補性，并因此落入本發明的范圍內。反義化合物與靶核酸的區的互補性百分比可利用本領域已知的BLAST程序(基礎局部比對檢索工具(basic local alignment search tools))和PowerBLAST程序按常規測定。同源性、序列同一性或互補性百分比可通過例如 Gap 禾呈序(Wisconsin Sequence Analysis Package, Unix 版本第 8 版，Genetics Computer Group,University Research Park,Madison Wis)使用默認設置測定，該程序利用 Smith 和 Waterman 的算法(Adv. Appl. Math.，(1981) 2，482-489)。本文所用術語“熱解鏈溫度(Tm) ”是指在規定的離子強度、pH和核酸濃度下，與靶序列互補的寡核苷酸有50%與靶序列雜交達到平衡的溫度。嚴格條件通常是指其中鹽濃度在pH 7.0-8. 3下為至少約0.01-1. OM Na離子濃度(或其它鹽)，溫度對于短寡核苷酸(例如10-50個核苷酸)為至少約30°C的條件。嚴格條件也可以加入去穩定劑(例如甲酰胺) 的方式實現。本文所用“調節”是指提高(刺激)或降低(抑制)基因的表達。術語“變體”當在多核苷酸序列情況下使用時，可包括與野生型基因有關的多核苷酸序列。該定義也可包括例如“等位”變體、“剪接”變體、“物種”變體或“多態”變體。剪接變體可與參比分子具有顯著同一性，但通常由于mRNA加工過程中外顯子的可變剪接而具有更多或更少量的多核苷酸。相應多肽可具有另外的功能域或缺乏結構域。物種變體是指物種彼此不同的多核苷酸序列。本發明特別利用了野生型基因產物的變體。變體在核酸序列中可產生至少一個突變，并可導致產生改變的mRNA或者其結構或功能可能改變或不改變的多肽。任何給定的天然或重組基因可具有0、1或多個等位形式。產生變體的常見突變一般歸因于核苷酸的天然缺失、添加或取代。這些變化類型的每一種可在給定序列中單獨發生或與其它變化聯合發生一次或多次。所得多肽通常相互之間具有顯著的氨基酸同一性。多態變體是給定物種的個體之間特定基因的多核苷酸序列的變異。多態變體還可包括“單核苷酸多態性”(SNP)或單個堿基突變，其中多核苷酸序列因一個堿基而不同。SNP的存在可表明例如某群體具有疾病狀態的傾向，即易感性與抗性。衍生多核苷酸包括經過化學修飾的核酸，例如氫被烷基、酰基或氨基置換。衍生物 (例如衍生寡核苷酸)可包括非天然存在的部分，例如改變的糖部分或糖間鍵。這其中的實例是硫代磷酸酯和本領域已知的其它含硫種類。衍生核酸還可含有標簽，包括放射性核苷酸、酶、熒光劑、化學發光劑、顯色劑、底物、輔因子、抑制劑、磁性顆粒等。“衍生”多肽或“衍生”肽是經過以下修飾的多肽或肽例如通過糖基化、聚乙二醇化、磷酸化、硫酸化、還原/烷化、酰化、化學偶聯或溫和福爾馬林處理。衍生物也可被修飾以含有可直接或間接檢測的標記，包括但不限于放射性同位素標記、熒光標記和酶標記。本文所用術語“動物”或“患者”意在包括例如人、綿羊、麋鹿、鹿、長耳鹿、水貂、哺乳動物、猴、馬、牛、豬、山羊、狗、貓、大鼠、小鼠、禽、雞、爬行動物、魚類、昆蟲和蜘蛛。“哺乳動物”涵蓋通常處在醫療護理下的溫血哺乳動物(例如人和馴養動物)。實例包括貓、犬、馬、牛和人，以及僅僅是人。“治療”涵蓋治療哺乳動物的疾病狀態，包括(a)預防在哺乳動物中發生該疾病狀態，尤其是該哺乳動物易患該疾病狀態但尚未確診患病時；(b)抑制該疾病狀態，例如抑制其進展；和/或(c)減輕該疾病狀態，例如引起該疾病狀態消退直到達到所需終點。治療還包括改善疾病的癥狀(例如減少疼痛或不適)，其中這種改善可直接影響或不影響該疾病 (例如病因、傳播、表達等)。本文所用“癌癥”是指哺乳動物中存在的所有類型的癌癥或腫瘤或惡性腫瘤，包括但不限于白血病、淋巴瘤、黑素瘤、癌和肉瘤。癌癥自身表現為“腫瘤”或包含癌癥惡性細胞的組織。腫瘤實例包括肉瘤和癌，例如但不限于纖維肉瘤、粘液肉瘤、脂肪肉瘤、軟骨肉瘤、骨肉瘤、脊索瘤、血管肉瘤、內皮肉瘤、淋巴管肉瘤、淋巴管內皮肉瘤、滑膜瘤、間皮瘤、 尤因瘤(Ewing' s tumor)、平滑肌肉瘤、橫紋肌肉瘤、結腸癌、胰腺癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、鱗狀細胞癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、皮脂腺癌、乳頭狀癌、乳頭狀腺癌、囊腺癌、 髓樣癌、支氣管癌、腎細胞癌、肝細胞瘤、膽管癌、絨膜癌、精原細胞瘤、胚胎癌、維爾姆斯瘤 (Wilms' tumor)、宮頸癌、睪丸瘤、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神經膠質瘤、星形細胞瘤、成神經管細胞瘤、顱咽管瘤、室管膜瘤、松果體瘤、成血管細胞瘤、聽神經瘤、少突神經膠質瘤、腦膜瘤、黑素瘤、神經母細胞瘤和視網膜母細胞瘤。可通過所公開的本發明的組合物治療的其它癌癥包括但不限于例如霍奇金病(Hodgkin' s Disease)、非霍奇金淋巴瘤、 多發性骨髓瘤、神經母細胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、橫紋肌肉瘤、原發性血小板增多癥、原發性巨球蛋白血癥、小細胞肺瘤、原發性腦瘤、胃癌、結腸癌、惡性胰島瘤、惡性類癌、膀胱癌、癌前皮膚病變、睪丸癌、淋巴瘤、甲狀腺癌、神經母細胞瘤、食管癌、生殖泌尿道癌、惡性高鈣血癥、宮頸癌、子宮內膜癌、腎上腺皮質癌和前列腺癌。“神經系統疾病或障礙”指神經系統和/或視覺系統的任何疾病或障礙。“神經系統疾病或障礙”包括涉及中樞神經系統(腦、腦干和小腦)、外周神經系統(包括顱神經) 和自主神經系統(其部分位于中樞和外周神經系統二者中)的疾病或障礙。神經系統障礙的實例包括但不限于頭痛、木僵和昏迷、癡呆、癲癇發作、睡眠障礙、創傷、感染、腫瘤、神經眼科學疾病、運動障礙、脫髓鞘病、脊髓病癥及外周神經、肌肉和神經肌接點的病癥。癮癖和精神病包括但不限于雙相性精神障礙和精神分裂癥，而且還包括在神經系統障礙的定義中。下面是可使用本發明的組合物和方法治療的若干神經系統障礙、癥狀、體征和綜合征的名目獲得性癲癇性失語；急性播散性腦脊髓炎；腎上腺腦白質營養不良；年齡相關性黃斑變性；胼胝體發育不全；失認癥；艾卡迪綜合征(Aicardi syndrome)；亞力山大病(Alexander disease)；阿爾珀斯病(Alpers' disease)；交叉性偏癱；血管性癡呆；肌萎縮性側索硬化；無腦畸形；安吉爾曼綜合征(Angelman syndrome)；血管瘤病；缺氧癥； 失語癥；失用癥；蛛網膜囊腫；蛛網膜炎；阿-希畸形(Anronl-Chiari malformation)； 動靜脈畸形；阿斯珀格綜合征(Asperger syndrome)；共濟失調毛細血管擴張癥(ataxia telegiectasia)；注意力不集中的過度反應癥；孤獨癥；植物神經功能紊亂(autonomic dysfunction)；背痛；巴騰病(Batten disease)；貝切特病(Behcet' s disease)；面神經麻痹(Bell' s palsy)；良性自發性瞼痙攣；良性焦距協調(benign focal)；肌萎縮；良性顱內高血壓；賓斯旺格病(Binswanger' s disease)；瞼痙攣；Bloch Sulzberger綜合征； 臂叢神經損傷；腦膿腫；腦損傷；腦腫瘤(包括多形性成膠質細胞瘤)；脊柱腫瘤；布朗-塞卡爾綜合征(Brown-Sequard syndrome)；卡納萬病(Canavan disease)；腕管綜合征；灼性神經痛；中樞性疼痛綜合征；腦橋中央髓鞘溶解；頭部障礙(cephalic disorder)；腦動脈瘤；腦動脈硬化；腦萎縮；大腦性巨人癥；大腦性癱瘓；夏-馬-圖病(Charcot-Marie-Tooth disease)；化療引起的神經病變及神經性疼痛；希阿利畸形(Chiari malformation)；舞蹈病；慢性炎性脫髓鞘性多發性神經病；慢性疼痛；慢性區域疼痛綜合征；科-勒綜合征 (Coffin Lowry syndrome)；昏迷，包括持續性植物狀態；先天性面癱；皮質基底節變性； 顱動脈炎；顱縫早閉；克-雅病(Creutzfeldt-Jakob disease)；累積性創傷障礙；庫欣綜合征(Cushing' s syndrome)；巨細胞包涵體病；巨細胞病毒感染；舞蹈眼-舞蹈腳綜合征；丹-沃綜合征(Dandy Walker syndrome) ；Dawson病；德摩西埃綜合征(Morsier' s syndrome)；代熱林-克隆普克麻痹(Dejerine-Klumke palsy)；癡呆；皮肌炎；糖尿病性神經病；彌漫性硬化；自主神經功能異常；書寫困難；誦讀困難；張力失常；早期幼兒癲癇性腦病；空蝶鞍綜合征；腦炎；腦膨出；腦三叉神經血管瘤病；癲癇；歐勃麻痹(Erb' s palsy)；特發性震顫；法布里病(Fabry' s disease)；法爾綜合征(Fahr' s syndrome)； 昏厥；家族性痙攣性癱瘓；熱性癲癇發作；費希爾綜合征(Fisher syndrome)；弗里德賴希共濟失調；額顳癡呆和其它“Tau病變”；高歇病(Gaucher' s disease)；格斯特曼綜合征(Gerstmarm' s syndrome)；巨細胞動脈炎；巨細胞包涵體病；球形細胞腦白質營養不良；格-巴綜合征(globoid cell leukodystrophy) ;HTLV-1相關脊髓病；哈-斯病 (Hallervorden-Spatz disease)；顱腦損傷；頭痛；偏側面肌痙攣；遺傳性痙攣性截癱；多神經炎型遺傳性共濟失調；耳部帶狀皰疹(herpes zoster oticus)；帶狀皰疹；Hirayama 綜合征；HIV相關癡呆和神經病(亦為AIDS的神經系統表現)；前腦無裂畸形；亨廷頓舞蹈病(Huntington' s disease)和其它多谷氨酰胺重復疾病；積水性無腦畸形；腦積水； 皮質醇增多癥；低氧；免疫介導的腦脊髓炎；包涵體肌炎；色素失調癥；嬰兒植烷酸貯積病； 嬰兒雷夫敘姆病；嬰兒痙攣癥；炎性肌病；顱內囊腫；顱內高血壓；儒貝爾綜合征(Joubert syndrome)；克-塞綜合征(Keams-Sayre syndrome)；肯尼迪病(Kennedy disease)； Kinsboume綜合征；克-費綜合征(Klippel Feil syndrome)；克拉伯病(Krabbe disease)； _ — (Kugelberg-ffelander disease)；(Lafora disease) ；IlJ-SIJL
無力綜合征(Lambert-Eaton myasthenic syndrome) ；Landau-Kleffner 綜合征；側髓(瓦倫伯格)綜合征；學習不能；利氏病(Leigh' s disease)；倫-格綜合征(Lermox-Gustaut syndrome)；累-奈綜合征(Lesch-Nyhan syndrome)；腦白質營養不良；路易體癡呆(Lewy body dementia)；無腦回；閉鎖綜合征；Lou Gehrig病(即運動神經元病或肌萎縮性側索硬化癥)；腰椎間盤病(lumbar disc disease)；萊姆病(Lyme disease)—神經系統 jp 3a δΕ ；Machado-Joseph ^ ； IeL |3 (macrencephaly/megalencephaly) ； _ _ _ ☆ H (Melkersson-Rosenthal syndrome)；梅尼埃病(Menieres disease)；腦膜炎；門克其j 病 (Menkes disease)；異染性腦白質營養不良；小頭畸形；偏頭痛；Miller Fisher綜合征； 小中風(mini-stroke)；線粒體肌病；默比厄斯綜合征(Mobius syndrome)；單肢肌萎縮； 運動神經元病；腦底異常血管網病；粘多糖貯積癥；多發梗塞性癡呆；多灶性運動神經病； 多發性硬化和其它脫髓鞘性病癥；多系統萎縮伴隨體位性低血壓；肌營養不良；重癥肌無力；髓鞘破壞性(myelinoclastic)彌漫性硬化癥；嬰兒肌陣攣性腦病；肌陣攣；肌病；先天性肌強直；發作性睡病；神經纖維瘤病；抗精神病藥惡性綜合征；AIDS的神經系統表現； 狼瘡神經性后遺癥；神經性肌強直；神經元蠟樣脂褐質沉積癥；神經細胞遷移障礙；尼-皮病(Niemann-Pick disease) ；O' Sullivan-McLeod綜合征；枕神經痛；隱性脊柱神經管閉合不全序列征；Ohtahara綜合征；橄欖體腦橋小腦萎縮；視性眼肌陣攣；視神經炎；直立性低血壓；過度使用綜合征；感覺異常；神經退行性疾病或障礙(帕金森病(Parkinson' s disease)、亨廷頓舞蹈病、阿爾茨海默病(Alzheimer' s disease)、肌萎縮性側索硬化癥(ALS)、癡呆、多發性硬化和其它與神經元細胞死亡有關的疾病與障礙)；先天性肌強直病；類腫瘤性疾病；陣發性發作(paroxysmal attack)；帕-羅綜合征(Parry Romberg syndrome)；佩-梅病(Pelizaeus-Merzbacher disease)；周期性麻搏；外周神經病；痛性神經病變和神經性疼痛；持續性植物狀態；全身性發育遲緩；感光性噴嚏反射；植烷酸貯積病；皮克病(Pick' s disease)；神經挾捏(pinched nerve)；垂體瘤；多肌炎；腦穿通畸形；脊髓灰質炎后綜合征；皰疹后神經痛；感染后腦脊髓炎；體位性低血壓；普_韋綜合征(Prader-Willi syndrome)；原發性側索硬化癥；朊病毒病；進行性偏側面肌萎縮；進行性多灶性白質腦病；進行性硬化灰質營養不良；進行性核上性麻痹；腦假瘤；拉姆齊-亨特綜合征(Ramsay-Hunt syndrome) (I型和II型)；Rasmussen腦炎；反射性交感神經營養不良綜合征；雷夫敘姆病；重復性動作障礙；重復性應激損傷；下肢不寧綜合征；逆轉錄病毒相關的脊髓病；雷特綜合征(Rett syndrom)；雷耶綜合征(Reye' s syndrome)；舞蹈病(Saint Vitus dance)；山德霍夫病(Sandhoff disease)；謝爾德病(Schilder' s disease)；腦裂畸形；視隔發育不良(s印to-optic dysplasia)；驚嚇嬰兒綜合征；帶狀皰疹；希-德綜合征(Shy-Drager syndrome)；斯耶格倫綜合征(Sjogren' s syndrome)； 睡眠呼吸暫停；索托斯綜合征(Soto' s syndrome)；痙攣；脊柱裂；脊髓損傷；脊髓腫瘤； 脊髓性肌萎縮；僵人綜合征；中風；斯-韋綜合征(Sturge-Weber syndrome)；亞急性硬化性全腦炎；皮層下動脈硬化性腦病；西德納姆舞蹈病(Sydenham chorea)；暈厥；脊髓空洞癥；遲發性運動障礙；泰-薩病(Tay-Sachs disease)；顳動脈炎；脊髓栓系綜合征；先天性肌強直；胸出口綜合征；三叉神經痛；托德麻痹(Todd' s paralysis)；圖雷特綜合征(Tourette syndrome)；短暫性腦缺血發作；傳染性海綿狀腦病；橫貫性脊髓炎；外傷性腦損傷；震顫；三叉神經痛；熱帶痙攣性截癱；結節性硬化癥；血管性癡呆(多發梗塞性癡呆)；血管炎，包括顳動脈炎；希-林病(Von Hippel-Lindau disease)；瓦倫伯格綜合征 (Wallenberg' s syndrome)；韋-霍病(Werdnig-Hoffman disease)；韋斯特綜合征(West syndrome)；頸部扭傷(whiplash)；威廉斯綜合征(Williams syndrome) ；Wildon 病和澤爾韋格綜合征(Zellweger syndrome)。 “炎癥”是指與單核細胞、白細胞和/或嗜中性粒細胞的局部遷移和吸引有關的一種和多種全身性炎性狀況。炎癥的實例包括但不限于因致病生物(包括革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、病毒、真菌和寄生物(例如原生動物和蠕蟲))感染、移植排斥(包括腎、肝、 心臟、肺或角膜等實體器官排斥以及骨髓移植排斥包括移植物抗宿主病(GVHD))導因局限性慢性或急性自身免疫反應或變態反應導致的炎癥。自身免疫病包括急性腎小球性腎炎； 類風濕性關節炎或反應性關節炎；慢性腎小球性腎炎；炎性腸病，例如克羅恩病(Crohn' s disease)、潰瘍性結腸炎和壞死性小腸結腸炎；粒細胞輸注相關綜合征；炎性皮膚病，例如接觸性皮炎、特應性皮炎、牛皮癬；系統性紅斑狼瘡(SLE)、自身免疫性甲狀腺炎、多發性硬化和糖尿病的某些形式或受試者的自身免疫系統攻擊導致病理性組織破壞的任何其它自身免疫狀態。變態反應包括變應性哮喘、慢性支氣管炎、急性過敏反應和遲發型過敏反應。全身炎性疾病狀態，包括與創傷、燒傷、缺血事件(例如心臟、腦、腸或外周血管系統中的血栓性事件，包括心肌梗死和中風)后再灌注相關的炎癥、膿毒癥、ARDS或多器官功能障礙綜合征。炎性細胞募集也出現在動脈粥樣硬化斑中。炎癥包括但不限于非霍奇金淋巴瘤、韋格納肉芽腫病(Wegener' s granulomatosis)、橋本甲狀腺炎(Hashimoto ‘ s thyroiditis)、肝細胞癌、胸腺萎縮、慢性胰腺炎、類風濕性關節炎、反應性淋巴樣增生、骨關節炎、潰瘍性結腸炎、乳頭狀癌、克羅恩病、潰瘍性結腸炎、急性膽囊炎、慢性膽囊炎、肝硬化、慢性涎腺炎、腹膜炎、急性胰腺炎、慢性胰腺炎、慢性胃炎、子宮內膜異位(adenomyosis/ endometriosis)、急性宮頸炎、慢性宮頸炎、淋巴增生、多發性硬化、特發性血小板減少性紫癜繼發性肥大、原發性IgA腎病、系統性紅斑狼瘡、牛皮癬、肺氣腫、慢性腎盂腎炎和慢性膀胱炎。心血管疾病或病癥包括可能引起缺血或由心臟再灌注引起的病癥。實例包括但不限于動脈粥樣硬化、冠狀動脈疾病、肉芽腫性心肌炎、慢性心肌炎(非肉芽腫性)、原發性肥厚型心肌病、外周動脈疾病(PAD)、中風、心絞痛、心肌梗死、由心臟停搏引起的心血管組織損傷、由心臟分流術引起的心血管組織損傷、心源性休克和本領域普通技術人員已知的或者涉及心臟或血管系統的功能障礙或組織損傷的相關病況，尤其是但不限于與唐氏綜合征基因活化有關的組織損傷。CVS疾病包括但不限于動脈粥樣硬化、肉芽腫性心肌炎、心肌梗死、心臟瓣膜病繼發性心肌纖維化、無梗塞型心肌纖維化、原發性肥厚型心肌病和慢性心肌炎(非肉芽腫性)。與氧化應激有關的疾病或病癥的實例包括但不限于動脈粥樣硬化、帕金森病、心臟衰竭、心肌梗死、阿爾茨海默病、慢性疲勞綜合征、肌萎縮性側索硬化(ALS)、慢性阻塞性肺病(COPD)、多發性硬化、肝臟疾病或病癥、胃腸疾病或病癥、糖尿病、癌癥、自身免疫、免疫相關疾病或障礙、神經系統疾病或病癥、神經退行性疾病或病癥、神經修復和麻痹、神經內分泌分化、炎性疾病、肌肉疾病或病癥、與感染性生物有關的疾病或病癥等。多核苷酸和寡核苷酸組合物和分子靶標在一個實施方案中，靶標包含唐氏綜合征基因的核酸序列，包括而不限于與唐氏綜合征基因有關的有義和/或反義非編碼和/或編碼序列。在一個實施方案中，靶標包含DYRKl的核酸序列，包括而不限于與DYRKl基因有關的有義和/或反義非編碼和/或編碼序列。在一個實施方案中，靶標包含DSCRl的核酸序列，包括而不限于與DSCRl基因有關的有義和/或反義非編碼和/或編碼序列。DYRKIA (雙重特異性酪氨酸磷酸化-調節激酶1A)是在酪氨酸殘基自身磷酸化的絲氨酸/蘇氨酸激酶。該蛋白質含有核定位信號，并定位于剪接因子區室(核小點)，但還存在于胞質中。DYRKIA具有寬的底物譜，包括轉錄因子、剪接因子和突觸蛋白。它在所有組織和細胞中無所不在地進行表達，但是表達不均勻，其中在胚胎腦和成體腦中具有高水平。 人DYRKIA基因被認為是若干唐氏綜合征特征的候選基因，包括由于其位于染色體21上的唐氏綜合征關鍵區中及其在腦功能中的作用所致智力遲鈍。值得注意的是，DYRKIA的果蠅屬(Drosophila)直向同源物的蠅突變體(Minibrain)，在中樞神經系統中神經元的數量減少。由于DYRKla遭破壞的等位基因而是雜合的小鼠的存活力降低、生長延遲和行為改變。DYRKla編碼雙重特異性酪氨酸磷酸化調節激酶(DYRK)家族的成員。該成員含有核靶向信號序列、蛋白激酶結構域、亮氨酸拉鏈模體和高保守性13個連續組氨酸的重復序列。它催化其在絲氨酸/蘇氨酸和酪氨酸殘基上的自身磷酸化，可在調節細胞增殖的信號轉導途徑中起重要作用，并且可參與腦發育。該基因是果蠅mnbOiiinibrain)基因和大鼠 Dyrk基因的同源物。DYRKla位于染色體21的唐氏綜合征關鍵區中，并且被視為與唐氏綜合征相關的學習缺陷的強候選基因。該基因的可變剪接產生在5’ UTR中或3’編碼區中彼此不同的若干轉錄物變體。這些變體編碼至少五種不同的同種型。唐氏綜合征關鍵區蛋白I(DSCRl)是VEGF靶基因和內皮細胞中的抗炎信號轉導分子。人基因(DSCRl)是存在于人染色體21(HC21)的最小區域內的50-100個基因之一，其存在大于2個拷貝時，會引起智力遲鈍，統稱唐氏綜合征(DS)。DSCRl屬于保守蛋白質的家族，亦稱calcipressin或調制性鈣調磷酸酶相互作用蛋白(MCIP)，在人中包含共有結合鈣調磷酸酶的能力的 3 個成員，即 DSCR1IMCIP1、ZAKI-4/DSCR1L1IMCIP2 和 DSCR1L2/MCIP3。 DSCRl起小的胞質信號轉導分子的作用，該分子由Ca2+/鈣調蛋白依賴性絲氨酸/蘇氨酸蛋白質磷酸酶2B(PP2B)或鈣調磷酸酶A (CnA)調節。許多癌癥類型的發生率在患有唐氏綜合征的個體中顯著下降，一般認為這種廣泛的癌癥保護作用是由染色體21的額外拷貝上231個超數基因中的一種或多種的表達增加所賦予的。這類基因之一是唐氏綜合征關鍵區蛋白1(DSCR1，亦稱為RCAN1)，其編碼通過鈣調磷酸酶途徑抑制血管內皮生長因子(VEGF)介導的血管生成信號轉導的蛋白質。DSCRI在唐氏綜合征組織中和在唐氏綜合征小鼠模型中增加。雖然不希望受理論的束縛，但因DSCRl 連同另一個染色體21基因DYRKla所致鈣調磷酸酶活性的減弱，可能足以顯著地減少血管生成。(DSCRl)的別名包括唐氏綜合征候選區-I、RCANI鈣調磷酸酶調節子1、Adapt78、 ADAPT78、Calcipressin-I、CSPl、DSCl、DSCRl、MCIPl、肌細胞富含的鈣調磷酸酶相互作用蛋白1、RCNl、鈣調磷酸酶調節子1。DYRKla編碼雙重特異性酪氨酸磷酸化調節激酶(DYRK)家族的成員。該成員含有核靶向信號序列、蛋白激酶結構域、亮氨酸拉鏈模體和高保守性13個連續組氨酸的重復序列。它催化其在絲氨酸/蘇氨酸和酪氨酸殘基上的自身磷酸化，可在調節細胞增殖的信號轉導途徑中起重要作用，并且可參與腦發育。該基因是果蠅mnbOiiinibrain)基因和大鼠 Dyrk基因的同源物。DYRKla位于染色體21的唐氏綜合征關鍵區中，并且被視為與唐氏綜合征相關的學習缺陷的強候選基因。該基因的可變剪接產生在5’ UTR中或3’編碼區中彼此不同的若干轉錄物變體。這些變體編碼至少五種不同的同種型。位于DSCR上的DYRKIA和RCANI基因，與DS患者的典型特征及其對DS的神經缺陷的發病機制的影響密切相關。DYRKIA使若干轉錄因子(例如CREB和NFAT)、胞吞復雜蛋白質(endocytic complex protein)和AD連鎖基因產物磷酸化。同時，RCANI是鈣調磷酸酶A的內源抑制劑，而且認為其不均衡的活性引起DS和AD中主要的神經元和/或非神經元機能障礙。令人感興趣的是，這兩者均促進學習和記憶缺陷、突觸可塑性改變、細胞周期調節受損和DS中的AD樣神經病理學。在一些實施方案中，反義寡核苷酸用于預防或治療與唐氏綜合征基因家族成員有關的疾病或病癥。可以用由使用所述反義化合物獲得的干細胞再生的細胞/組織治療的示例性唐氏綜合征基因介導的疾病和病癥包括與DYRKla或DSCRl的突變體、異常表達或功能有關的疾病或障礙；癌癥、血管生成疾病或障礙、細胞凋亡疾病或障礙、細胞增殖性疾病或障礙、炎癥、心血管疾病或病癥、神經系統疾病或障礙、唐氏綜合征、阿爾茨海默病、智力遲鈍、記憶受損、三體性、神經病理學、神經退行性疾病或障礙、心肌細胞肥大、血管異常(例如嬰兒血管瘤、血管生成依賴性血管腫瘤、血管畸形等)、高同型半胱氨酸血癥 (Hyperhomocysteinemia)、成骨細胞分化受損、破骨細胞發生、線粒體功能受損、氧化應激、 與鈣調磷酸酶介導的信號轉導途徑受損有關的疾病或障礙、與血管生成調節受損有關的疾病或障礙、鈣介導的應激和與APC和/或Axin功能缺陷或受損有關的疾病或障礙。在另一個實施方案中，唐氏綜合征基因天然反義序列的反義寡核苷酸治療有發生心臟疾病或病癥風險或已發生心臟疾病或病癥的患者。例如磷酸酶鈣調磷酸酶及其下游靶標(NFAT家族的轉錄因子)的活化導致心肌細胞肥大。雙重特異性酪氨酸(Y)磷酸化調節激酶IA(DYRKla)能夠直接使NFAT磷酸化來拮抗鈣調磷酸酶信號轉導。反義寡核苷酸在心臟疾病或病癥(例如心肌細胞的肥大反應)治療中調節DYRKla。在實施方案中，包含DYRKla和/或DSCRl的反義寡核苷酸預防或治療與體內生理異常水平、活性、功能、表達有關的疾病，其還可改變這些分子直接或間接參與的生理途徑。 因此，一種或多種DYRKla和/或DSCRl反義寡核苷酸可用于預防疾病或病癥或治療這些患
者ο在另一個實施方案中，DYRKla和/或DSCRl天然反義序列的反義寡核苷酸治療有發生心臟疾病或病癥風險或已發生心臟疾病或病癥的患者。例如，磷酸酶鈣調磷酸酶及其下游靶標(NFAT家族的轉錄因子)的活化導致心肌細胞肥大。雙重特異性酪氨酸(Y)磷酸化調節激酶IA(DYRKla)能夠通過直接使NFAT磷酸化來拮抗鈣調磷酸酶信號轉導。反義寡核苷酸在心臟疾病或病癥(例如心肌細胞的肥大反應)的治療中調節DYRKla。在一個實施方案中，所述寡核苷酸對唐氏綜合征基因的多核苷酸(其包括而不限于非編碼區)有特異性。唐氏綜合征基因靶標包括唐氏綜合征基因的變體；唐氏綜合征基因的突變體，包括SNP ；唐氏綜合征基因的非編碼序列；等位基因、片段等。優選所述寡核苷酸是反義RNA分子。按照本發明的實施方案，靶核酸分子不只限于唐氏綜合征基因多核苷酸，而是延伸到唐氏綜合征基因的任何同種型、受體、同源物、非編碼區等。在另一個實施方案中，所述寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因靶標的天然反義序列 (編碼區和非編碼區的天然反義序列)，包括而不限于其變體、等位基因、同源物、突變體、 衍生物、片段及互補序列。優選所述寡核苷酸是反義RNA或DNA分子。在另一個實施方案中，本發明的寡聚化合物還包括其中不同堿基存在于化合物的一個或多個核苷酸位置上的變體。例如，如果第一核苷酸是腺嘌呤，則可產生在該位置上含有胸苷、鳥苷、胞苷或其它天然或非天然核苷酸的變體。這可在反義化合物的任何位置上進行。在一些實施方案中，反義化合物和靶標之間的同源性、序列同一性或互補性為約 50%-約60%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約60% -約70%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約70% -約80%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約80% -約90%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約90%、約92%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%或約100%。當反義化合物與靶核酸的結合干擾靶核酸的正常功能而引起活性喪失，并存在足夠程度的互補性以避免在需要特異性結合的條件下反義化合物與非靶核酸序列非特異性結合時，反義化合物是可特異性雜交的。這樣的條件包括，即體內測定或治療性治療情況中的生理條件和體外測定情況中進行測定的條件。當反義化合物與靶DNA或RNA分子的結合干擾靶DNA或RNA的正常功能而引起效用喪失，并存在足夠程度的互補性以避免在需要特異性結合的條件下(即在體內測定或治療性治療情況中的生理條件下和在體外測定情況中進行測定的條件下)該反義化合物與非靶序列非特異性結合時，則不論該反義化合物是DNA、RNA、嵌合體、取代物等，其都是可特異性雜交的。在另一個實施方案中，包括而不限于利用例如PCR、雜交等鑒定和擴增的反義序列、一個或多個SEQ ID NO :3-6所示序列等的唐氏綜合征基因的靶向調節唐氏綜合征基因的表達或功能。在一個實施方案中，與對照相比，表達或功能上調。在另一個實施方案中， 與對照相比，表達或功能下調。在另一個實施方案中，包含SEQ ID NO :7- 所示核酸序列的寡核苷酸包括利用例如PCR、雜交等鑒定和擴增的反義序列。這些寡核苷酸可包含一個或多個修飾核苷酸，較短片段或較長片段，修飾鍵等。修飾鍵或核苷酸間鍵的實例包括硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯等。在另一個實施方案中，核苷酸包括磷衍生物。可與本發明的修飾寡核苷酸中的糖或糖類似物部分連接的磷衍生物(或修飾磷酸基)可以是單磷酸酯、二磷酸酯、三磷酸酯、烷基磷酸酯、鏈烷磷酸酯(alkanephosphate)、硫代磷酸酯等。上述磷酸酯類似物的制備和將它們整合入核苷酸、修飾核苷酸和寡核苷酸中本身亦是已知的，不必在此贅述。本領域技術人員還為治療用途控制反義序列的特異性和靈敏度。在動物和人的疾病狀態的治療中已利用反義寡核苷酸作為治療部分。已將反義寡核苷酸安全有效地給予人，許多臨床試驗目前正在進行中。因此已確定的是，寡核苷酸可以是有用的治療方式，其可被設計用于治療細胞、組織和動物(尤其人)的治療方案。在本發明的實施方案中，寡聚反義化合物(特別是寡核苷酸)與靶核酸分子結合并調節由靶基因編碼的分子的表達和/或功能。被干擾的DNA功能包括例如復制和轉錄。 被干擾的RNA功能包括所有重要功能，例如RNA轉運到蛋白質翻譯位點、由RNA翻譯蛋白質、剪接RNA產生一種或多種mRNA和RNA可能參與或促進的催化活性。功能可被上調或抑制，視所需功能而定。反義化合物包括反義寡聚化合物、反義寡核苷酸、外部指導序列(EGQ寡核苷酸、 可變剪接體、引物、探針及與靶核酸的至少一部分雜交的其它寡聚化合物。同樣地，這些化合物可以單鏈、雙鏈、部分單鏈或環狀寡聚化合物的形式引入。在本發明的情況下，反義化合物靶向特定核酸分子可以是多步驟過程。該過程通常始于識別待調節其功能的靶核酸。該靶核酸可以是例如其表達與特定病癥或疾病狀態有關的細胞基因(或轉錄自該基因的mRNA)，或來自病原體的核酸分子。在本發明中，靶核酸編碼唐氏綜合征基因。靶向過程通常還包括測定將發生反義相互作用的靶核酸內的至少一個靶區、區段或位點，使得產生所需要的作用(例如調節表達)。在本發明的情況下，術語“區”定義為具有至少一種可鑒定結構、功能或特性的靶核酸的一部分。區段在靶核酸的區中。“區段”定義為靶核酸中區的更小部分或次級部分。本發明所用“位點”定義為靶核酸中的位置。
在一個實施方案中，反義寡核苷酸與唐氏綜合征基因的天然反義序列結合并調節唐氏綜合征基因(SEQ ID NO :1-3)的表達和/或功能。反義序列的實例包括SEQ ID NOS 4-30。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的一個或多個區段結合并調節唐氏綜合征基因的表達和/或功能。區段包含唐氏綜合征基因有義或反義多核苷酸的至少五個連續核苷酸。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸對唐氏綜合征基因的天然反義序列有特異性，其中寡核苷酸與唐氏綜合征基因的天然反義序列的結合調節唐氏綜合征基因的表達和 /或功能。在另一個實施方案中，寡核苷酸化合物包含SEQ ID NOS :7- 所示序列，利用例如 PCR、雜交等鑒定和擴增的反義序列。這些寡核苷酸可包含一個或多個修飾核苷酸、較短片段或較長片段、修飾鍵等。修飾鍵或核苷酸間鍵的實例包括硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯等。 在另一個實施方案中，核苷酸包括磷衍生物。可與本發明的修飾寡核苷酸的糖或糖類似物部分連接的磷衍生物(或修飾磷酸基)可以是單磷酸酯、二磷酸酯、三磷酸酯、烷基磷酸酯、 鏈烷磷酸酯、硫代磷酸酯等。上述磷酸酯類似物的制備和將它們整合入核苷酸、修飾核苷酸和寡核苷酸本身亦是已知的，不必在此贅述。如本領域所知，由于翻譯起始密碼子一般是5' -AUG(在轉錄的mRNA分子中；在對應的DNA分子中是5' -ATG)，故翻譯起始密碼子也稱為“AUG密碼子”、“起始密碼子”或 “AUG起始密碼子”。少數基因具有RNA序列為5' -GUG、5' -UUG或5' -CUG的翻譯起始密碼子；已表明5' -AUA、5' -ACG和5' -CUG在體內起作用。因此，術語“翻譯起始密碼子”和“起始密碼子”可包括多種密碼子序列，但是在所有情況下起始氨基酸通常為甲硫氨酸(在真核生物中)或甲酰甲硫氨酸(在原核生物中)。真核和原核基因可具有兩個以上的備選起始密碼子，在特定細胞類型或組織中或在特定系列條件下可優先將任一個用于翻譯起始。在本發明的情況下，“起始密碼子”和“翻譯起始密碼子”是指體內用于起始轉錄自編碼唐氏綜合征基因的基因的mRNA翻譯的一個或多個密碼子，而不考慮這種密碼子的序列。基因的翻譯終止密碼子(或“終止密碼子”)可具有三種序列即5' -UAA、5' -UAG和 5 ‘ -UGA (對應的 DNA 序列分別是 5 ‘ -TAA、5 ‘ -TAG 和 5 ‘ -TGA)之一。術語“起始密碼子區”和“翻譯起始密碼子區”是指這類mRNA或基因的一部分，其包含在任何方向(即5'或3')上自翻譯起始密碼子起的約25-約50個連續核苷酸。同樣地，術語“終止密碼子區”和“翻譯終止密碼子區”是指這類mRNA或基因的一部分，其包含在任何方向(即5'或3')上自翻譯終止密碼子起的約25-約50個連續核苷酸。因此， “起始密碼子區”(或“翻譯起始密碼子區”)和“終止密碼子區”(或翻譯終止密碼子區)均為可用本發明的反義化合物有效靶向的區。本領域已知可讀框(ORF)或“編碼區”是指翻譯起始密碼子和翻譯終止密碼子之間的區，亦即可有效靶向的區。在本發明的情況下，靶區是包含基因可讀框(ORF)的翻譯起始密碼子或終止密碼子的基因內區。另一個靶區包含5'非翻譯區(5' UTR)，本領域中已知其是指在5'方向上從翻譯起始密碼子開始的mRNA部分，因此包含mRNA在5'加帽位點和翻譯起始密碼子之間的核苷酸(或基因上的對應核苷酸)。又一個靶區包含3'非翻譯區(3‘ UTR)，本領域中已知其是指在3 ‘方向上從翻譯終止密碼子開始的mRNA部分，因此包含mRNA在翻譯終止密碼子和3'末端之間的核苷酸(或基因上的對應核苷酸)。mRNA的5'加帽位點含有與mRNA 的5'-最末端殘基通過5' -5'三磷酸酯鍵連接的N7-甲基化鳥苷殘基。mRNA的5'帽區被認為包括5'帽子結構本身以及鄰近加帽位點的前50個核苷酸。本發明的另一個靶區是5'帽區。雖然一些真核mRNA轉錄物被直接翻譯，但是多數包含一個或多個稱為“內含子” 的區，這些區在轉錄物翻譯之前從轉錄物上切下。剩余(因此被翻譯)的區被稱為“外顯子”，被剪接在一起形成連續的mRNA序列。在一個實施方案中，在異常剪接涉及疾病或特定剪接產物的過度產生涉及疾病的情況下，靶向剪接位點(即內含子-外顯子連接點或外顯子-內含子連接點)特別有用。因重排或缺失引起的異常融合連接點是靶位點的另一個實施方案。通過兩個(或更多個)mRNA的剪接加工從不同基因來源產生的mRNA轉錄物稱為 “融合轉錄物”。利用靶向例如DNA或前mRNA的反義化合物可有效靶向內含子。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸與靶多核苷酸的編碼和/或非編碼區結合， 并調節靶分子的表達和/或功能。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸與天然反義多核苷酸結合，并調節靶分子的表達和/或功能。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸與有義多核苷酸結合，并調節靶分子的表達和/或功能。可變RNA轉錄物可產生自DNA的相同基因組區。這些可變轉錄物通常稱為“變體”。 更具體而言，“前mRNA變體”是產生自相同基因組DNA的轉錄物，與其它產生自相同基因組 DNA的轉錄物在它們的起始或終止位置方面不同，并同時含有內含子和外顯子序列。當在剪接過程中切除一個或多個外顯子或內含子區或其部分時，前mRNA變體產生更小的“mRNA變體”。因此，mRNA變體是經加工的前mRNA變體，每個獨特的前mRNA變體由于剪接必定總是產生獨特的mRNA變體。這些mRNA變體也稱為“可變剪接變體”。如果未發生前mRNA變體的剪接，那么前mRNA變體與mRNA變體相同。可通過利用開始或終止轉錄的可變信號產生變體。前mRNA和mRNA可具有多于一個的起始密碼子或終止密碼子。產生自利用可變起始密碼子的前mRNA或mRNA的變體稱為該前mRNA或mRNA的“可變起始變體”。利用可變終止密碼子的轉錄物稱為該前mRNA或 mRNA的“可變終止變體”。一種具體類型的可變終止變體是“polyA變體”，其中產生的多個轉錄物產生自轉錄機器對“polyA終止信號”之一的可變選擇，從而產生在獨特的polyA位點終止的轉錄物。在本發明的情況下，本文所述變體類型也是靶核酸的實施方案。靶核酸上反義化合物與之雜交的部位定義為活性反義化合物靶向的靶區的長度為至少5個核苷酸的部分。雖然本文闡述了某些示例性靶區段的具體序列，但是本領域技術人員應認識到， 這些用于闡明和描述本發明范圍內的具體實施方案。根據此公開內容，本領域普通技術人員可容易地確定其它靶區段。長度5-100個核苷酸、包含選自說明性靶區段中的一段至少五( 個連續核苷酸的靶區段被認為也適合靶向。靶區段可包含含有說明性靶區段之一的5'末端的至少5個連續核苷酸的DNA或RNA序列(剩余核苷酸為同一 DNA或RNA的連續序列段，以緊接靶區段的5'末端上游開始，并持續直到該DNA或RNA含有約5-約100個核苷酸)。同樣，靶區段由包含說明性靶區段之一的3'末端的至少5個連續核苷酸的DNA或RNA序列表示(剩余核苷酸是同一 DNA 或RNA的連續序列段，以緊接靶區段的3'末端下游開始，并持續直到該DNA或RNA含有約 5-約100個核苷酸)。備有本文所述靶區段的本領域技術人員能夠在無過度實驗的情況下鑒定其它靶區段。只要已鑒定了一個或多個靶區、區段或位點，便選擇與靶標充分互補(即足夠充分并以足夠特異性雜交)的反義化合物，以得到所需要的效果。在本發明實施方案中，寡核苷酸與特定靶標的反義鏈結合。寡核苷酸長度為至少 5個核苷酸，可以對其進行合成使每個寡核苷酸靶向重疊序列，從而合成的寡核苷酸覆蓋靶多核苷酸的完整長度。靶標還包括編碼區和非編碼區。在一個實施方案中，通過反義寡核苷酸靶向特定核酸。反義化合物靶向特定核酸是多步驟過程。該過程通常始于鑒定待調節功能的核酸序列。這可以是例如其表達與特定病癥或疾病狀態相關的細胞基因(或轉錄自該基因的mRNA)，或者非編碼多核苷酸，例如非編碼 RNA (ncRNA)。可將RNA分為(1)被翻譯成蛋白質的信使RNA (mRNA)和⑵不編碼蛋白的 RNA(ncRNA)。ncRNA包括微小RNA、反義轉錄物及其它含有高密度的終止密碼子并缺乏任何大范圍“可讀框”的轉錄單位(TU)。許多ncRNA似乎起始于編碼蛋白的基因座的3'非翻譯區(3' UTR)的起始位點。ncRNA通常很少，且已由FANTOM公司測序的ncRNA中至少一半似乎未被聚腺苷酸化。由于顯而易見的原因，大多數研究人員已聚焦于經加工并輸出到胞質中的聚腺苷酸化mRNA。最近表明，非聚腺苷酸化的核RNA類別可能非常大，且許多這樣的轉錄物產生自基因間區。ncRNA可調節基因表達的機制是通過與靶轉錄物的堿基配對。可將通過堿基配對起作用的RNA分為(1)順式編碼RNA，其在相同基因位置但在與它們作用的RNA的相對鏈上被編碼，因此與其靶標具有完全互補性，和( 反式編碼RNA，其在不同于它們起作用的RNA的染色體位置上被編碼，且通常不具有與其靶標進行完全堿基配對的潛力。雖然不希望受理論的束縛，但是通過本文所述反義寡核苷酸對反義多核苷酸的干擾可改變相應有義信使RNA的表達。然而，這種調節可以是不一致的(反義敲減引起信使 RNA增加)或一致的(反義敲減引起伴隨的信使RNA減少)。在這些情況下，反義寡核苷酸可靶向反義轉錄物的重疊或非重疊部分，以引起其敲減或隔離。可以相同方式靶向編碼或非編碼反義序列，且任一種均能夠調節相應的有義轉錄物-以一致或不一致的方式。用以鑒定新的針對靶標使用的寡核苷酸的策略可基于通過反義寡核苷酸或調節所需靶標的任何其它方法敲減反義RNA轉錄物。策略1 在不一致的調節情況中，反義轉錄物的敲減提高常規(有義)基因的表達。如果后者的基因編碼已知或推定的藥物靶標，那么可想象得到，其反義對應物的敲減可模仿受體激動劑或酶刺激劑的作用。策略2 在一致調節的情況中，可同時敲減反義和有義轉錄物，從而實現常規(有義)基因表達的協同性減少。例如，如果利用反義寡核苷酸完成敲減，則可利用該策略應用一個靶向有義轉錄物的反義寡核苷酸和另一個靶向相應反義轉錄物的反義寡核苷酸，或者應用同時靶向重疊的有義和反義轉錄物的單個有效的對稱反義寡核苷酸。按照本發明，反義化合物包括反義寡核苷酸、核酶、外部指導序列(EGQ寡核苷酸、siRNA化合物、單鏈或雙鏈RNA干擾(RNAi)化合物(例如siRNA化合物)及與靶核酸的至少一部分雜交并調節其功能的其它寡聚化合物。因此，它們可以是DNA、RNA、類DNA、類 RNA及其混合物，或者可以是這些中的一種或多種的模擬物。這些化合物可以是單鏈、雙鏈、 環狀或發夾狀的寡聚化合物，并可含有結構元件，例如內部或端部凸起、錯配或環。按常規制備線性反義化合物，但可將其連接或另外制備成環狀和/或分支的反義化合物。反義化合物可包括構建體，例如雜交形成完全或部分雙鏈化合物的兩條鏈或者具有足夠的自我互補性以允許雜交和形成完全或部分雙鏈化合物的單鏈。兩條鏈可內部連接留下游離的3' 或5'末端，或者可連接形成連續的發夾結構或環。發夾結構可含有5'或者3'末端的突出端，產生單鏈特征的延伸。雙鏈化合物任選地可包括末端的突出端。其它修飾可包括與末端之一、選定核苷酸位置、糖位置或核苷間鍵之一連接的綴合基。或者，兩條鏈可通過非核酸部分或連接基團連接。當僅由一條鏈形成時，dsRNA可呈自身互補的發夾型分子的形式，該發夾型分子自身對折形成雙鏈體。因此，dsRNA可以是完全或部分雙鏈的。基因表達的特異性調節可通過在轉基因細胞系中穩定表達dsRNA發夾來實現，但是在某些實施方案中，基因表達或功能被上調。當由兩條鏈形成或由呈自身對折形成雙鏈體的自身互補的發夾型分子的形式的單鏈形成時，兩條鏈(單鏈的雙鏈體形成區)是以Watson-Crick方式進行堿基配對的互補RNA鏈。一旦被引入系統，本發明化合物可引起一種或多種酶或結構蛋白的作用以影響靶核酸的切割或其它修飾，或可通過基于占用的機制起作用。通常，核酸(包括寡核苷酸)可被描述為“類DNA”(即通常具有一個或多個2'-脫氧糖，且通常具有T而非U堿基)或 “類RNA”(即通常具有一個或多個2'-羥基或2'-修飾糖，且通常具有U而非T堿基)。 核酸螺旋可采取多于一種類型的結構，最常見的是A型和B型。一般認為，具有類似B型結構的寡核苷酸為“類DNA”，而那些具有類似A型結構的寡核苷酸為“類RNA”。在一些(嵌合)實施方案中，反義化合物可同時包含A型區和B型區。在另一個實施方案中，所需寡核苷酸或反義化合物包括以下的至少一種反義 RNA、反義DNA、嵌合反義寡核苷酸、含修飾鍵的反義寡核苷酸、干擾RNA(RNAi)、短干擾 RNA (siRNA)；微小干擾RNA(miRNA)；小時序 RNA (stRNA)；或者短發夾 RNA (shRNA)；小 RNA誘導的基因激活(RNAa)；小激活RNA(saRNA)或其組合。dsRNA還可激活基因表達，這是一種被稱為“小RNA誘導的基因激活”或RNAa的機制。靶向基因啟動子的dsRNA誘導相關基因的有效轉錄激活。在人細胞中利用稱為“小激活 RNA” (saRNA)的合成 dsRNA 證實了 RNAa。已經發現小雙鏈RNA (dsRNA)(例如小干擾RNA (siRNA)和微小RNA (miRNA))是稱為RNA干擾(RNAi)的進化保守機制的引發劑。RNAi總是引起基因沉默。然而，在緊接的實施例部分詳述的情況下，表明寡核苷酸提高唐氏綜合征基因多核苷酸及其編碼產物的表達和/或功能。dsRNA也可作為小激活RNA(saRNA)。雖然不希望受理論的束縛，但通過靶向基因啟動子的序列，saRNA在稱為dsRNA誘導的轉錄激活(RNAa)的現象中誘導靶基因表達。在另一個實施方案中，本文鑒定的“靶區段”可用于篩選調節唐氏綜合征基因多核苷酸表達的其它化合物。“調節劑”是降低或提高編碼唐氏綜合征基因的核酸分子的表達且包含與靶區段互補的至少5個核苷酸部分的化合物。篩選方法包括下列步驟使編碼有義或天然反義的唐氏綜合征基因多核苷酸的核酸分子的靶區段與一種或多種候選調節劑接觸，選擇降低或提高編碼唐氏綜合征基因多核苷酸的核酸分子表達的一種或多種候選調節齊U，例如SEQ ID NO :7-24. 一旦表明一種或多種候選調節劑能夠調節(例如降低或提高) 編碼唐氏綜合征基因多核苷酸的核酸分子的表達，那么調節劑便可用于唐氏綜合征基因多核苷酸功能的進一步探索性研究，或用作本發明的研究、診斷或治療物質。靶向天然反義序列調節靶基因的功能。例如，唐氏綜合征基因(例如登錄號 NM_101395和NM_004414)。在一個實施方案中，靶標是唐氏綜合征基因的反義多核苷酸。在一個實施方案中，反義寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的有義和/或天然反義序列 (例如登錄號NM_101395和NM_004414)、變體、等位基因、同種型、同源物、突變體、衍生物、 片段及其互補序列。優選所述寡核苷酸是反義分子，所述靶標包括反義和/或有義唐氏綜合征基因多核苷酸的編碼區和非編碼區。本發明的靶區段還可與本發明的其各自的互補反義化合物結合，以形成穩定的雙鏈(雙鏈體)寡核苷酸。本領域已證實這類雙鏈寡核苷酸部分通過反義機制調節靶標表達并調節翻譯以及RNA加工。此外，可對雙鏈部分進行化學修飾。例如，已表明，這種雙鏈部分通過雙鏈體的反義鏈與靶標進行經典雜交而抑制該靶標，從而引發靶標的酶促降解。在一個實施方案中，反義寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸(例如登錄號 NM_101395和NM_004414)、其變體、等位基因、同種型、同源物、突變體、衍生物、片段及互補序列。優選所述寡核苷酸是反義分子。按照本發明的實施方案，靶核酸分子不只限于唐氏綜合征基因，而是延伸到唐氏綜合征基因分子的任何同種型、受體、同源物等。在另一個實施方案中，寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義序列， 例如，SEQ ID NO :3-6所示多核苷酸及其任何變體、等位基因、同源物、突變體、衍生物、片段和互補序列。反義寡核苷酸的實例如SEQ ID NO :7- 所示。在一個實施方案中，寡核苷酸與唐氏綜合征基因反義序列的核酸序列(包括而不限于與唐氏綜合征基因多核苷酸有關的非編碼有義和/或反義序列)互補或結合，并調節唐氏綜合征基因分子的表達和/或功能。在另一個實施方案中，寡核苷酸與SEQ ID NO :3_6所示的唐氏綜合征基因天然反義序列的核酸序列互補或結合，并調節唐氏綜合征基因分子的表達和/或功能。在一個實施方案中，寡核苷酸包含SEQ ID NOS :7_24的至少5個連續核苷酸的序列，并調節唐氏綜合征基因分子的表達和/或功能。多核苷酸靶標包含唐氏綜合征基因，包括其家族成員、唐氏綜合征基因的變體；唐氏綜合征基因的突變體，包括SNP ；唐氏綜合征基因的非編碼序列；唐氏綜合征基因的等位基因；物種變體、片段等。優選所述寡核苷酸是反義分子。在另一個實施方案中，靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的寡核苷酸包括反義RNA， 干擾RNA (RNAi)，短干擾RNA (siRNA)；微小干擾RNA (miRNA)；小時序RNA(stRNA)或短發夾 RNA(shRNA)；小RNA誘導的基因激活(RNAa)或小激活RNA (saRNA)。
在另一個實施方案中，靶向唐氏綜合征基因多核苷酸(例如SEQ ID NO :3_6)調節這些靶標的表達或功能。在一個實施方案中，與對照相比，表達或功能上調。在另一個實施方案中，與對照相比，表達或功能下調。在另一個實施方案中，反義化合物包含SEQ ID NO :7- 所示序列。這些寡核苷酸可包含一個或多個修飾核苷酸、較短片段或較長片段、修飾鍵等。在另一個實施方案中，SEQ ID NO 7~24包含一個或多個LNA核苷酸。所需靶核酸的調節可以本領域已知的若干方法進行。例如，反義寡核苷酸、SiRNA 等。酶核酸分子(例如核酶)是能夠催化多種反應中的一種或多種的核酸分子，包括以核苷酸堿基序列特異性方式重復切割其它分離的核酸分子的能力。這樣的酶核酸分子可用于例如靶向幾乎任何RNA轉錄物。因為它們的序列特異性，反式切割酶核酸分子顯示作為用于人疾病的治療藥物的前景。酶核酸分子可被設計成切割細胞RNA背景中的特異性RNA靶標。這樣的切割事件使 mRNA變得無功能，使該RNA不表達蛋白質。如此，可選擇性抑制與疾病狀態有關的蛋白質的合成。通常，具有RNA切割活性的酶核酸首先通過結合靶RNA而起作用。這種結合通過酶核酸的靶結合部分而發生，該靶結合部分與起切割靶RNA作用的該分子的酶促部分保持得十分靠近。因此，酶核酸首先識別并接著通過互補堿基配對結合靶RNA，一旦結合到正確位點，則進行酶促作用切割靶RNA。這種靶RNA的策略性切割將破壞其直接合成編碼蛋白的能力。在酶核酸已結合并切割其RNA靶標之后，便從該RNA上釋放出來，尋找另一個靶標， 并可重復地結合并切割新靶標。數種方法例如體外選擇(進化)策略已被用于發展能夠催化例如切割和連接磷酸二酯鍵和酰胺鍵等多種反應的新的核酸催化劑。催化活性最優的核酶的研發主要歸因于為調節基因表達的目的而使用切割RNA 的核酶的任何策略。例如，錘頭核酶在飽和(IOmM)濃度的Mg2+輔因子存在下以約Imin-I 的催化速率(kcat)起作用。已表明人工“RNA連接酶”核酶以約IOOmin-I的速率催化相應的自我修飾反應。此外，已知具有由DNA組成的底物結合臂的某些修飾錘頭核酶以接近 IOOmin-I的多倍周轉率(multiple turn-over rate)催化RNA切割。最后，用某些核苷酸類似物取代錘頭的催化核心內的特定殘基得到催化率提升10倍的修飾核酶。這些研究結果說明，核酶可以比大多數天然自切割核酶體外表現的顯著高的催化速率促進化學轉變。因此有可能的是，可優化某些自切割核酶的結構以獲得最大的催化活性，或者可產生RNA磷酸二酯切割速率顯著更快的全新的RNA模體。在1987年首次表明，符合“錘頭”模型的RNA催化劑對RNA底物的分子間切割。回收RNA催化劑，并使之與多種RNA分子反應，證明了它確實有催化性。根據“錘頭”模體設計的催化性RNA已被用于通過在催化性RNA中進行適當堿基改變以切割特定靶序列來維持與靶序列的必要堿基配對。這使得能夠利用催化性RNA切割特定靶序列，并且表明了按照“錘頭”模型設計的催化性RNA可能體內切割特定的底物RNA。RNA干擾(RNAi)已成為調節哺乳動物和哺乳動物細胞中基因表達的有力工具。 該方法需要利用表達質粒或病毒和被加工成siRNA的小發夾RNA的編碼序列將小干擾 RNA (siRNA)作為RNA自身或DNA遞送。該系統能夠將前siRNA有效轉運到細胞質中，在細胞質中它們有活性，并允許使用受調節和組織特異的啟動子進行基因表達。在一個實施方案中，寡核苷酸或反義化合物包含核糖核酸(RNA)和/或脫氧核糖核酸(DNA)的寡聚體或多聚體，或其模擬物、嵌合體、類似物或同源物。該術語包括由天然存在的核苷酸、糖和共價核苷間(骨架)鍵組成的寡核苷酸以及起類似作用的具有非天然存在部分的寡核苷酸。由于所需性質，例如細胞吸收增加、對靶核酸的親和力提高以及在核酸酶存在下穩定性增強，因此通常需要優于天然形式的這類修飾或取代的寡核苷酸。按照本發明，寡核苷酸或“反義化合物”包括反義寡核苷酸(例如RNA、DNA、其模擬物、嵌合體、類似物或同源物)、核酶、外部指導序列(EGQ寡核苷酸、siRNA化合物、單鏈或雙鏈RNA干擾(RNAi)化合物例如siRNA化合物、saRNA、aRNA和與靶核酸的至少一部分雜交并調節其功能的其它寡聚化合物。因此，它們可以是DNA、RNA、類DNA、類RNA或其混合物， 或者可以是這些中的一種或多種的模擬物。這些化合物可以是單鏈、雙鏈、環狀或發夾狀的寡聚化合物，并可包含結構元件，例如內部或端部凸起、錯配或環。按常規制備線性反義化合物，但可將其連接或另外制備成環狀和/或分支狀。反義化合物可包括構建體，例如雜交形成完全或部分雙鏈化合物的兩條鏈或者具有足夠的自我互補性以允許雜交和形成完全或部分雙鏈化合物的單鏈。兩條鏈可內部連接留下游離的3'或5'末端，或者可連接形成連續的發夾結構或環。發夾結構可包含5'或者3'末端的突出端，產生單鏈特征的延伸。 雙鏈化合物任選可包括末端上的突出端。其它修飾可包括連接至末端之一、選定核苷酸位置、糖位置或核苷間鍵之一的綴合基。或者，兩條鏈可通過非核酸部分或連接基團連接。當僅由一條鏈形成時，dsRNA可呈自身互補的發夾型分子的形式，該發夾型分子自身對折形成雙鏈體。因此，dsRNA可以是完全或部分雙鏈的。基因表達的特異性調節可通過在轉基因細胞系中穩定表達dsRNA發夾來實現。當由兩條鏈形成或由呈自身對折形成雙鏈體的自身互補的發夾型分子形式的單鏈形成時，兩條鏈(或單鏈的雙鏈體形成區)是以Watson-Crick 方式進行堿基配對的互補RNA鏈。一旦被引入系統，本發明化合物可引起一種或多種酶或結構蛋白的作用以影響靶核酸的切割或其它修飾，或者可通過基于占用的機制起作用。通常，核酸(包括寡核苷酸) 可被描述為“類DNA”(即通常具有一個或多個2'-脫氧糖，且通常具有T而非U堿基)或 “類RNA”(即通常具有一個或多個2'-羥基或2'-修飾糖，且通常具有U而非T堿基)。 核酸螺旋可采取多于一種類型的結構，最常見的是A型和B型。一般認為，具有類似B型結構的寡核苷酸為“類DNA”，而那些具有類似A型結構的寡核苷酸為“類RNA”。在一些(嵌合)實施方案中，反義化合物可同時包含A型區和B型區。本發明的反義化合物可包含長度為約5-約80個核苷酸(即約5-約80個連接核苷)的反義部分。這是指反義化合物的反義鏈或部分的長度。換言之，本發明的單鏈反義化合物包含約5-約80個核苷酸，本發明的雙鏈反義化合物(例如dsRNA)包含長度為約 5-約80個核苷酸的有義和反義鏈或部分。本領域普通技術人員應理解的是，這包括以下長度或其中任何范圍的反義部分:5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、 23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、 48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、 73、74、75、76、77、78、79 或 80 個核苷酸。在一個實施方案中，本發明的反義化合物具有長度為10-50個核苷酸的反義部分。本領域普通技術人員應理解的是，這包括具有以下長度或其中任何范圍的反義部分的寡核苷酸10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、四、30、31、 32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 或 50 個核苷酸。在一些實施方案中，寡核苷酸長度為15個核苷酸。在一個實施方案中，本發明的反義化合物或寡核苷酸化合物具有長度為12或 13-30個核苷酸的反義部分。本領域普通技術人員應理解的是，這包括具有以下長度或其中任何范圍的反義部分的反義化合物12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、四或30個核苷酸。在另一個實施方案中，本發明的寡聚化合物還包括變體，其中在所述化合物的一個或多個核苷酸位置上存在不同堿基。例如，如果第一個核苷酸是腺苷，則可產生在該位置含有胸苷、鳥苷或胞苷的變體。這可在反義或dsRNA化合物的任何位置上完成。然后，利用本文所述方法檢驗這些化合物，以測定其抑制靶核酸表達的能力。在一些實施方案中，反義化合物和靶標之間的同源性、序列同一性或互補性為約 40%-約60%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約60% -約70%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約70% -約80%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約80% -約90%。在一些實施方案中，同源性、序列同一性或互補性為約90%、約92%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、約99%或約100%。在另一個實施方案中，反義寡核苷酸(例如SEQ ID NO :4_30所示核酸分子)包含一個或多個取代或修飾。在一個實施方案中，核苷酸被鎖定核酸(LNA)取代。在另一個實施方案中，寡核苷酸靶向與唐氏綜合征基因有關的編碼和/或非編碼序列的有義和/或反義核酸分子的一個或多個區和SEQ ID NO :1-6所示序列。寡核苷酸還靶向SEQ ID NO 1-6的重疊區。本發明的某些寡核苷酸是嵌合寡核苷酸。在本發明的情況下，“嵌合寡核苷酸”或 “嵌合體”是含有兩個以上化學上不同的區(每個區由至少一個核苷酸組成)的寡核苷酸。 這些寡核苷酸通常包含至少一個賦予一種或多種有益性質(例如核酸酶抗性增加、細胞吸收增加、靶結合親和力提高)的修飾核苷酸區，以及作為能夠切割RNA:DNA或RNA:RNA雜合體的酶的底物的區。舉例來說，RNA酶H是細胞內切核酸酶，它切割RNA:DNA雙鏈體的RNA 鏈。因此，RNA酶H的活化導致對RNA靶標的切割，從而極大地提高基因表達的反義調節的有效性。因此，比起與相同靶區雜交的硫代磷酸酯脫氧寡核苷酸，當使用嵌合寡核苷酸時， 通常可利用較短的寡核苷酸獲得相似結果。可按常規通過凝膠電泳和必要時通過本領域已知的相關核酸雜交技術檢測RNA靶標的切割。在一個實施方案中，嵌合寡核苷酸包含經修飾以提高靶結合親和力的至少一個區，并通常包含用作RNA酶H底物的區。按常規通過測量寡核苷酸/靶標對的Tm來測定寡核苷酸對其靶標(這種情況下為編碼ras的核酸)的親和力，Tm是寡核苷酸和靶標解離時的溫度；解離通過分光光度法檢測。Tm越高，寡核苷酸對靶標的親和力越大。本發明的嵌合反義化合物可形成為兩種或更多種上述寡核苷酸、修飾寡核苷酸、 寡核苷和/或寡核苷酸模擬物的混合結構。這樣的化合物在本領域中也稱為雜合體或 gapmer。教導制備這種雜合體結構的代表性美國專利包括但不限于美國專利號5，013，830、 5，149，797,5, 220，007,5, 256，775,5, 366，878,5, 403，711,5, 491，133,5, 565，350、5，623，065,5, 652，355,5, 652，356和5，700，922，上述各專利通過引用結合到本文中。在另一個實施方案中，被修飾的寡核苷酸區包含至少一個在糖的2'位置被修飾的核苷酸，最優選2' -0-烷基、2' -0-烷基-0-烷基或2'-氟-修飾核苷酸。在其它實施方案中，RNA修飾包括在RNA 3'末端的嘧啶、脫堿基殘基或反向堿基的核糖上的2'-氟、 2'-氨基和2' 0-甲基修飾。這種修飾被常規整合到寡核苷酸中，已經表明這些寡核苷酸針對給定靶標具有比2'-脫氧寡核苷酸高的Tm(即較高的靶結合親和力)。這種親和力提高的作用極大地增強RNAi寡核苷酸對基因表達的抑制。RNA酶H是細胞內切核酸酶， 它切割RNA DNA雙鏈體的RNA鏈；因此該酶的活化導致對RNA靶標的切割，從而可極大地提高RNAi抑制的有效性。可按常規通過凝膠電泳證實RNA靶標的切割。在另一個實施方案中，還對嵌合寡核苷酸進行修飾以提高核酸酶抗性。細胞含有多種可降解核酸的外切核酸酶和內切核酸酶。已表明許多核苷酸和核苷修飾使整合有它們的寡核苷酸比天然寡脫氧核苷酸對核酸酶消化更具抗性。按常規通過將寡核苷酸與細胞提取物或分離的核酸酶溶液一起孵育，隨時間變化測量余留的完整寡核苷酸的含量(一般通過凝膠電泳)，來測量核酸酶抗性。已被修飾以提高其核酸酶抗性的寡核苷酸保持完整的時間比未修飾寡核苷酸更長。 已經證明多種寡核苷酸修飾提高或賦予核酸酶抗性。目前更優選含有至少一個硫代磷酸酯修飾的寡核苷酸。在某些情況下，提高靶結合親和力的寡核苷酸修飾還能夠獨立地提高核酸酶抗性。一些所需的修飾可參見 De Mesmaeker 等(1995) Acc. Chem. Res. ,28 :366_374。預期用于本發明的一些寡核苷酸的具體實例包括含有修飾骨架的寡核苷酸，修飾骨架例如硫代磷酸酯、磷酸三酯、甲基膦酸酯、短鏈烷基或環烷基糖間鍵或短鏈雜原子或雜環糖間鍵。大多數為具有硫代磷酸酯骨架和具有雜原子骨架的寡核苷酸，特別是 CH2—NH—0—CH2、CH, —N (CH3) —0—CH2 [稱為亞甲基(甲基亞氨基)或MMI骨架]、 CH2—0—N (CH3) —CH2、CH2-N (CH3) —N (CH3) —CH2 和 0—N (CH3) —CH2—CH2 骨架，其中天然磷酸二酯骨架表示為 0—P—0—CH。還優選 De Mesmaeker 等(1995) Acc. Chem. Res. 28 366-374所披露的酰胺骨架。還優選具有嗎啉代骨架結構的寡核苷酸(Summerton和狗11吐，美國專利號5，034，506)。在其它實施方案中，例如寡核苷酸的肽核酸(PNA)骨架、 磷酸二酯骨架被聚酰胺骨架(核苷酸與聚酰胺骨架的氮雜氮原子直接或間接結合)置換。 寡核苷酸還可包含一個或多個取代糖部分。寡核苷酸在2'位置包含下述基團之一 0H、 SH、SCH3、F、OCN、0CH30CH3、0CH30 (CH2) nCH3, 0 (CH2) nNH2 或 0_)nCH3，其中 η 為 1-約 10 ；Cl-ClO的低級烷基、烷氧基烷氧基、取代低級烷基、烷芳基或芳烷基；Cl ；Br ；CN ；CF3 ； 0CF3 ；0—、S—或 N-烷基；0—、S—或 N-烯基；S0CH3 ；S02CH3 ；0Ν02 ；Ν02 ；Ν3 ；ΝΗ2 ；雜環烷基；雜環烷芳基；氨基烷基氨基；聚烷基氨基；取代甲硅烷基；RNA切割基；報道基；嵌入劑；用于改進寡核苷酸的藥代動力學性質的基團；或者用于改進寡核苷酸的藥效學性質的基團和其它具有類似性質的取代基。修飾包括2'-甲氧基乙氧基[2' -0-CH2CH20CH3, 亦稱為'-0- -甲氧乙基)]。其它修飾包括2'-甲氧基O' -0-CH3),2'-丙氧基 (2' -0CH2CH2CH3)和2'-F)。也可在寡核苷酸的其它位置上產生類似修飾，尤其是3'末端核苷酸的糖的3'位置和5'末端核苷酸的5'位置。寡核苷酸還可具有糖模擬物，例如取代呋喃戊糖基的環丁基。此外或備選地，寡核苷酸還可包含核堿基(本領域中通常簡稱為“堿基”)修飾或取代。本文所用“未修飾”或“天然”核苷酸包含腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。修飾核苷酸包括僅罕見或短暫存在于天然核酸中的核苷酸，例如次黃嘌呤、6-甲基腺嘌呤、5-甲基嘧啶、尤其5-甲基胞嘧啶(亦稱為5-甲基-2'脫氧胞嘧啶，且本領域通常稱為5-Me-C)、5_羥甲基胞嘧啶(HMC)、糖基HMC和龍膽二糖基(gentobiosyl) HMC，以及合成核苷酸，例如2-氨基腺嘌呤、2-(甲氨基)腺嘌呤、2-(咪唑基烷基)腺嘌呤、 2_(氨基烷基氨基)腺嘌呤或其它雜取代烷基腺嘌呤、2-硫尿嘧啶、2-硫胸腺嘧啶、5-溴尿嘧啶、5-羥甲基尿嘧啶、8-氮鳥嘌呤、7-脫氮鳥嘌呤、N6 (6-氨基己基)腺嘌呤和2，6-二氨基嘌呤。可包含本領域已知的“通用”堿基，例如肌苷。已表明5-Me-C取代提高核酸雙鏈體穩定性 0. 6-1. 20C (Sanghvi, Y. S.，載于 Crooke，S. Τ.和 Lebleu，B.，主編，Antisense Research and Applications, CRC Press, Boca Raton, 1993,H 276-278 M ) ^glllWM 基取代。本發明寡核苷酸的另一種修飾涉及將提高寡核苷酸的活性或細胞攝取的一個或多個部分或綴合物與寡核苷酸化學連接。這樣的部分包括但不限于脂部分(例如膽固醇部分、膽留烯基部分)、硫醚(例如己基-S-三苯甲基硫醇、巰基膽固醇)、脂肪鏈(例如十二烷二醇(dodecandiol)或i^一基殘基、磷脂例如二 -十六基-rac-甘油或1，2_ 二 _0_十六基-rac-甘油基-3-H-膦酸三乙銨)、聚胺或聚乙二醇鏈或金剛烷乙酸。包含親脂部分的寡核苷酸和用于制備這種寡核苷酸的方法是本領域已知的，例如美國專利號5，138，045、 5，218，105 和 5，459，255。給定寡核苷酸的所有位置不必一律被修飾，實際上可將不止一種上述修飾整合入單個寡核苷酸或甚至寡核苷酸的單個核苷中。本發明還包括作為上文定義的嵌合寡核苷酸的寡核苷酸。在另一個實施方案中，本發明的核酸分子與包括但不限于以下的另一部分綴合 脫堿基核苷酸、聚醚、聚胺、聚酰胺、肽、糖類、脂質或聚烴化合物。本領域技術人員應認識至IJ，可將這些分子與在糖、堿基或磷酸基的若干位置上包含核酸分子的任何核苷酸的一個或多個連接。本發明使用的寡核苷酸可合宜地按常規通過熟知的固相合成技術制備。用于這種合成的設備由包括Applied Biosystems在內的若干供應商出售。也可利用適于這種合成的任何其它方法；寡核苷酸的實際合成完全為本領域普通技術人員所掌握。同樣公知的是，利用類似技術制備其它寡核苷酸，例如硫代磷酸酯和烷基化衍生物。同樣公知的是，利用類似技術及市售的修飾amidite和可控孔度玻璃(controlled-pore glass, CPG)產品， 例如生物素、熒光素、吖啶或補骨脂素修飾的amidite和/或CPG (可獲自Glen Research, Sterling VA)，以合成熒光標記寡核苷酸、生物素化寡核苷酸或其它修飾寡核苷酸，例如膽固醇修飾的寡核苷酸。根據本發明，使用修飾例如使用LNA單體以提高由例如M0E、ANA、FANA、PS等現有化學物質組成的寡核苷酸的作用的效能、特異性和持續時間并拓寬寡核苷酸的給藥途徑。 這可通過用LNA單體取代現行寡核苷酸中的一些單體來實現。LNA修飾寡核苷酸可具有與母體化合物相似的大小，或者可較大或優選較小。正是這類LNA修飾寡核苷酸含有少于約 70%、更優選少于約60%、最優選少于50%的LNA單體，且它們的大小為約5_25個核苷酸， 更優選為約12-20個核苷酸。修飾寡核苷酸骨架包括但不限于具有正常3' -5'鍵的硫代磷酸酯、手性硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、磷酸三酯、氨基烷基磷酸三酯、包括3'烯化膦酸酯和手性膦酸酯在內的甲基膦酸酯和其它烷基膦酸酯、亞膦酸酯、包括3'-氨基氨基磷酸酯和氨基烷基氨基磷酸酯在內的氨基磷酸酯、硫羰氨基磷酸酯、硫羰烷基磷酸酯、硫羰烷基磷酸三酯和硼烷基磷酸酯(boranophosphate)、它們的2' -5'連接的類似物，以及具有反向極性的修飾寡核苷酸骨架，其中相鄰的核苷單元對為3' -5'連接至5' -3'或2' -5'連接至5' -2'。還包括多種鹽、混鹽和游離酸形式。教導制備上述含磷鍵的代表性美國專利包括但不限于美國專利號3，687，808、 4，469，863,4，476，301,5，023，243,5，177，196,5，188，897,5，264，423,5，276，019, 5，278，302,5, 286，717,5, 321，131,5, 399，676,5, 405，939,5, 453，496,5, 455，233、 5，466，677,5, 476，925,5, 519，126,5, 536，821,5, 541，306,5, 550，111,5, 563，253、 5，571，799,5, 587，361和5，625，050，所述每個專利通過引用結合到本文中。本文不含磷原子的修飾寡核苷酸骨架具有由下述鍵組成的骨架短鏈烷基或環烷基核苷間鍵、混合雜原子和烷基或環烷基核苷間鍵或者一個或多個短鏈雜原子或雜環核苷間鍵。這些包括具有嗎啉代鍵(部分由核苷的糖部分形成)的骨架；硅氧烷骨架；硫化物、 亞砜和砜骨架；甲酰乙酰基和硫代甲酰乙酰基骨架；亞甲基甲酰乙酰基和硫代甲酰乙酰基骨架；含鏈烯的骨架；氨基磺酸酯骨架；亞甲基亞氨基和亞甲基胼基骨架；磺酸酯和磺酰胺骨架；酰胺骨架以及具有混N、0、S和CH2成分的其它骨架。教導制備上述寡核苷的代表性美國專利包括但不限于美國專利號5，034，506、 5，166，315,5，185，444,5，214，134,5，216，141,5，235，033,5，264，562,5，264，564, 5，405，938,5，434，257,5，466，677,5，470，967,5，489，677,5，541，307,5，561，225, 5，596，086,5，602，240,5，610，289,5，602，240,5，608，046,5，610，289,5，618，704, 5，623，070,5, 663，312,5, 633，360,5, 677，437 和 5，677，439，各專利通過引用結合到本文中。在其它寡核苷酸模擬物中，核苷酸單元的糖和核苷間鍵(即骨架)均被新的基團所取代。維持堿基單元以與合適的核酸靶化合物雜交。一種這樣的寡聚化合物，即已表明具有優異雜交性質的寡核苷酸模擬物稱為肽核酸(PNA)。在PNA化合物中，寡核苷酸的糖骨架被含酰胺的骨架、特別是氨基乙基甘氨酸骨架取代。核堿基被保留，并直接或間接與骨架的酰胺部分的氮雜氮原子結合。教導制備PNA化合物的代表性美國專利包括但不限于美國專利號5，539，082,5, 714，331和5，719，262，上述專利各通過引用結合到本文中。PNA化合物的更多教導可參見 Nielsen 等(1991) Science 254，1497-1500。在本發明另一個優選實施方案中，具有硫代磷酸酯骨架的寡核苷酸和具有雜原子骨架的寡核苷，特別是-CH2-NH-0-CH2-、稱為亞甲基(甲基亞氨基)或MMI骨架的_CH2_N(C H3) -0-CH2-、-CH2-0-N (CH3) -CH2-、_CH2N (CH3) -N (CH3) CH2-和 _0_N (CH3) -CH2-CH2-(其中天然磷酸二酯骨架表示為上文引用的美國專利號5，489，677的-0-P-0-CH2-)以及上文引用的美國專利號5，602，240的酰胺骨架。還有具有上文引用的美國專利號5，034，506的嗎啉代骨架結構的寡核苷酸。修飾寡核苷酸還可包含一個或多個取代糖部分。寡核苷酸在2'位置包含下述基團之一 0H ；F ；0-、S-或N-烷基；0-、S-或N-烯基；0-、S-或N-炔基；或者0烷基-0-烷基，其中烷基、烯基和炔基可以是取代或未取代的C到CO烷基(C to CO alkyl)或C2到
30CO 烯基和炔基(C2 to CO alkenyl and alkynyl)。特別是 0 (CH2) n0mCH3、0 (CH2) n，0CH3、 0(CH2)nNH2、0(CH2)nCH3、0(CH2)n0NH2 和 0(CH2n0N(CH2)nCH3) 2，其中 η 和 m 可以是 1-約 10。其它寡核苷酸在2'位置包含下列基團之一C到CO (C to CO)、低級烷基、取代低級烷基、烷芳基、芳烷基、0-烷芳基或 0-芳烷基、SH、SCH3、0CN, Cl、Br、CN、CF3、0CF3、S0CH3、 S02CH3、0N02、N02、N3、NH2、雜環烷基、雜環烷芳基、氨基烷基氨基、聚烷基氨基、取代甲硅烷基、RNA切割基、報道基、嵌入劑、用于改進寡核苷酸的藥代動力學性質的基團或用于改進寡核苷酸的藥效學性質的基團以及其它具有類似性質的取代基。修飾包括2'-甲氧基乙氧基0' -0-CH2CH20CH3，亦稱為2' _0_(2-甲氧乙基)或2‘ -Μ0Ε)，即一種烷氧基烷氧基。 另一種修飾包括下文實施例所述的2' -二甲基氨基氧基乙氧基(即0(Cffi)20N(CH;3)2基， 亦稱為2' -DMA(E)和2' -二甲基氨基乙氧基乙氧基(本領域亦稱為2' _0_ 二甲基氨基乙氧基乙基或 2 ‘ -DMAE0E)，即 2 ‘ -0-CH2—0-CH2-N (CH2) 2。其它修飾包括2'-甲氧基O' -0CH3) ,2'-氨基丙氧基O' -0CH2CH2CH2NH2) 和2' -F)。類似修飾也可在寡核苷酸的其它位置上進行，尤其是3'末端核苷酸的糖的3'位置或2' -5'連接的寡核苷酸中和5'末端核苷酸的5'位置。寡核苷酸還可具有糖模擬物，例如取代呋喃戊糖基糖的環丁基部分。教導制備這種修飾糖結構的代表性美國專利包括但不限于美國專利號4，981，957,5, 118，800,5, 319，080,5, 359，044、 5，393，878,5，446，137,5，466，786,5，514，785,5，519，134,5，567，811,5，576，427, 5，591，722,5,597，909,5,610，300,5,627，053,5,639，873,5,646，265,5,658，873、 5，670，633和5，700，920，各專利通過引用結合到本文中。寡核苷酸還可包含核堿基(本領域中通常簡稱為“堿基”)修飾或取代。本文所用 “未修飾”或“天然”核苷酸包括嘌呤堿基腺嘌呤(A)和鳥嘌呤(G)，以及嘧啶堿基胸腺嘧啶 (T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)。修飾核苷酸包括其它合成和天然核苷酸，例如5-甲基胞嘧啶 (5-me-C) ；5-羥甲基胞嘧啶；黃嘌呤；次黃嘌呤；2-氨基腺嘌呤；腺嘌呤和鳥嘌呤的6-甲基衍生物和其它烷基衍生物；腺嘌呤和鳥嘌呤的2-丙基衍生物和其它烷基衍生物；2-硫尿嘧啶；2-硫胸腺嘧啶和2-硫胞嘧啶；5-鹵代尿嘧啶和胞嘧啶；5-丙炔基尿嘧啶和胞嘧啶； 6-氮尿嘧啶、胞嘧啶和胸腺嘧啶；5-尿嘧啶(假尿嘧啶)；4-硫尿嘧啶；8-鹵基、8-氨基、 8-巰基、8-硫烷基、8-羥基和其它8-取代的腺嘌呤和鳥嘌呤；5-鹵代尤其5-溴、5-三氟甲基和其它5-取代的尿嘧啶和胞嘧啶；7-甲基鳥嘌呤(7-methylquanine)和7_甲基腺嘌呤； 8-氮鳥嘌呤和8-氮腺嘌呤；7-脫氮鳥嘌呤和7-脫氮腺嘌呤以及3-脫氮鳥嘌呤和3-脫氮腺嘌呤。此外，核苷酸包括美國專利號3，687，808披露的核苷酸、“The Concise Encyclopedia of Polymer Science And Engineering，，，第 858-859 頁，Kroschwitz, J.I.主編，John Wiley & Sons，1990 披露的核苷酸；Englisch 等，"Angewandle Chemie，國際版”，1991，30，第 613 頁披露的核苷酸和 Sanghvi，Y. S.，第 15 章，“Antisense Research and Applications，，，第 289—302 頁，Crooke, S. Τ.禾口 Lebleu，B. ea. ，CRC Press, 1993 披露的核苷酸。這些核苷酸中的一些尤其可用于提高本發明寡聚化合物的結合親和力。這些包括5-取代嘧啶、6-氮嘧啶和N-2、N-6和0-6取代嘌呤，包括2-氨基丙基腺嘌呤、 5-丙炔基尿嘧啶和5-丙炔基胞嘧啶。已表明5-甲基胞嘧啶取代提高核酸雙鏈體穩定性 0. 6-1. 2°C (Sanghvi,Y. S. >Crooke,S. Τ.禾口 Lebleu,B.,主編，‘Antisense Research andApplications'，CRC Press, Boca Raton，1993，第 276-278 頁)，且是現有的堿基取代，更尤其當與2' -0甲氧乙基糖修飾組合時。教導制備上述修飾核苷酸以及其它修飾核苷酸的代表性美國專利包括但不限于美國專利號 3，687，808 以及 4，845，205,5, 130，302,5, 134，066,5, 175，273,5, 367，066、 5，432，272、5，457，187、5，459，255、5，484，908、5，502，177、5，525，711、5，552，540、 5，587，469,5, 596，091,5, 614，617,5, 750，692 和 5，681，941，各專利通過引用結合到本文中。本發明寡核苷酸的另一種修飾涉及將提高寡核苷酸的活性、細胞分布或細胞攝取的一個或多個部分或綴合物與寡核苷酸化學連接。這樣的部分包括但不限于脂質部分，例如膽固醇部分、膽酸、硫醚(例如己基-S-三苯甲基硫醇、巰基膽固醇)、脂肪鏈(例如十二烷二醇或十一基殘基)、磷脂(例如二 -十六基-rac-甘油或1，2- 二 -0-十六基-rac-甘油基-3-H-膦酸三乙銨)、聚胺或聚乙二醇鏈或金剛烷乙酸、棕櫚基部分或者十八胺或己氨基-羰基_t羥膽固醇部分。教導制備這類寡核苷酸綴合物的代表性美國專利包括但不限于美國專利號 4，828，979,4, 948，882,5, 218，105,5, 525，465,5, 541，313,5, 545，730,5, 552，538、 5，578，717,5，580，731,5，580，731,5，591，584,5，109，124,5，118，802,5，138，045, 5，414，077,5，486，603,5，512，439,5，578，718,5，608，046,4，587，044,4，605，735, 4，667，025,4，762，779,4，789，737,4，824，941,4，835，263,4，876，335,4，904，582, 4，958，013,5，082，830,5，112，963,5，214，136,5，082，830,5，112，963,5，214，136, 5，245，022,5，254，469,5，258，506,5，262，536,5，272，250,5，292，873,5，317，098, 5，371，241,5, 391，723,5, 416，203,5, 451，463,5, 510，475,5, 512，667,5, 514，785、 5，565，552、5，567，810、5，574，142、5，585，481、5，587，371、5，595，726、5，597，696、 5，599，923,5, 599，928和5，688，941，各專利通過引用結合到本文中。藥物發現本發明的化合物也可應用于藥物發現和靶標驗證領域。本發明包括在藥物發現努力中利用本文鑒定的化合物和靶區段以闡明在唐氏綜合征基因多核苷酸和疾病狀態、表型或病況之間存在的關系。這些方法包括檢測或調節唐氏綜合征基因多核苷酸， 包括將樣品、組織、細胞或生物體與本發明的化合物接觸，在治療后的某一時間測量唐氏綜合征基因多核苷酸的核酸或蛋白水平和/或相關表型或化學終點，并任選地將測量值與未治療樣品或用本發明另一化合物治療的樣品作比較。這些方法也可與其它實驗平行或聯合進行，以測定靶標驗證過程的未知基因的功能，或者測定作為治療或預防特定疾病、病況或表型的靶標的特定基因產物的有效性。評價基因表達的上調或抑制外源核酸到宿主細胞或生物體內的轉移可通過直接檢測細胞或生物體中核酸的存在情況而評價。這種檢測可通過本領域公知的若干方法完成。例如，外源核酸的存在情況可通過DNA印跡或利用特異擴增與該核酸相關的核苷酸序列的引物通過聚合酶鏈反應 (PCR)技術來檢測。外源核酸的表達也可利用包括基因表達分析在內的常規方法測量。例如，可利用RNA印跡和反轉錄PCR(RT-PCR)檢測和定量分析從外源核酸產生的mRNA。來自外源核酸的RNA表達也可通過測量酶活性或報道蛋白活性來檢測。例如，可按作為外源核酸正在產生效應RNA的指示的靶核酸表達的減少或增加，來間接測量反義調節活性。基于序列保守，可設計并利用引物擴增靶基因的編碼區。首先，可使用各基因的最高表達的編碼區建立模型對照基因，雖然可使用任何編碼或非編碼區。通過將各個編碼區插入報道編碼區及其poly (A)信號之間來裝配各對照基因。這些質粒將產生在基因上游部分帶有報道基因和在3'非編碼區中帶有潛在RNAi靶標的mRNA。通過報道基因的調節來測定各個反義寡核苷酸的有效性。可用于本發明方法的報道基因包括乙酰羥酸合酶(AHAS)、 堿性磷酸酶(AP)、β半乳糖苷酶(LacZ)、β葡糖醛酸糖苷酶(betaglucoronidase，⑶S)、 氯霉素乙酰轉移酶(CAT)、綠色熒光蛋白(GFP)、紅色熒光蛋白(RFP)、黃色熒光蛋白(YFP)、 青色熒光蛋白(CFP)、辣根過氧化物酶(HRP)、螢光素酶(Luc)、胭脂氨酸合酶(N0Q、章魚堿合酶(0CQ及其衍生物。可利用多種選擇標記，其賦予對氨芐青霉素、博來霉素、氯霉素、慶大霉素、潮霉素、卡那霉素、林可霉素、甲氨蝶呤、膦絲菌素、嘌呤霉素和四環素的抗性。測定報道基因的調節的方法是本領域公知的，包括但不限于熒光測定法(例如熒光光譜法、熒光活化細胞分選術(FACS)、熒光顯微術)、抗生素抗性測定。可采用本領域技術人員已知的方法和本文其它部分描述的方法，測定DYRK1、 DSCRl蛋白和mRNA表達。例如，可采用免疫測定(例如ELISA)測量蛋白質水平。用于 ELISA的唐氏綜合征基因抗體是市售的，例如來自R&D Systems (Minneapolis,麗)，Abcam， Cambridge, ΜΑ。在實施方案中，通過與對照樣品中唐氏綜合征基因表達進行比較，來評價使用本發明的反義寡核苷酸治療的樣品(例如體內或體外的細胞或組織)中的DYRK1、DSCR1表達 (例如mRNA或蛋白質)。例如，可以用本領域技術人員已知的方法，將蛋白質或核酸的表達與模擬治療或未治療樣品中的表達進行比較。或者，可根據所需的信息，與用對照反義寡核苷酸(例如具有改變序列或不同序列)治療的樣品進行比較。在另一實施方案中，可將治療樣品相對未治療樣品中唐氏綜合征基因蛋白質或核酸表達的相異與治療樣品相對未治療樣品中不同核酸(包括研究人員認為適當的任何標準品，例如持家基因)表達的差異進行比較。所觀察到的差異可以按需要表示為例如比率或分數的形式，以便用于與對照比較。在實施方案中，與未治療樣品或用對照核酸治療的樣品相比，用本發明的反義寡核苷酸治療的樣品中唐氏綜合征基因mRNA或蛋白質的水平提高或降低約1. 25倍-約10倍或更多。在實施方案中，唐氏綜合征基因mRNA或蛋白質的水平提高或降低至少約1.25倍、至少約1. 3倍、至少約1. 4倍、至少約1. 5倍、至少約1. 6倍、至少約1. 7倍、至少約1. 8倍、至少約2倍、至少約2. 5倍、至少約3倍、至少約3. 5倍、至少約4倍、至少約4. 5倍、至少約5倍、 至少約5. 5倍、至少約6倍、至少約6. 5倍、至少約7倍、至少約7. 5倍、至少約8倍、至少約 8. 5倍、至少約9倍、至少約9. 5倍、或至少約10倍或更多。試劑盒、研究試劑、診斷劑和治療藥本發明的化合物可用于診斷、治療和預防，和用作研究試劑和試劑盒的組分。此夕卜，本領域普通技術人員常常使用能夠以極高特異性抑制基因表達的反義寡核苷酸，以闡明特定基因的功能或區分生物途徑的不同成員的功能。對于在試劑盒和診斷以及多種生物系統中的使用，本發明的化合物可單獨或與其它化合物或治療藥聯合用作差別分析和/或組合分析中的工具，以闡明在細胞和組織中表達的基因的部分或完整互補序列的表達模式。
本文所用術語“生物系統”或“系統”定義為表達或使之有能力表達唐氏綜合征基因產物的任何生物體、細胞、細胞培養物或組織。這些包括但不限于人、轉基因動物、細胞、 細胞培養物、組織、異種移植物、移植體及其組合。作為一個非限制性實例，將用一種或多種反義化合物治療的細胞或組織中的表達模式與未用反義化合物治療的對照細胞或組織作比較，分析所產生模式的基因表達的不同水平，因為它們例如與受檢基因的疾病關聯性、信號轉導途徑、細胞定位、表達水平、大小、 結構或功能有關。可在影響表達模式的其它化合物存在或不存在的情況下，對刺激或未刺激的細胞進行這些分析。本領域已知的基因表達分析方法的實例包括DNA陣列或微陣列(Brazma和 ViIo (2000) FEBS Lett.，480，17-24 ;Celis 等(2000) FEBS Lett.，480，2-16)、SAGE (基因表達系列分析)(Madden 等 Q000)Drug Discov. Today, 5,415-425)、READS (消化 cDNA 的限制酶擴增)(Prashar 和 Weissman (1999)Methods Enzymo 1.，303，258-72)、TOGA (總基因表達分析)(Sutcliffe 等(2000)Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. Α.，97，1976-81)、蛋白質陣列和蛋白質組學(Celis 等(2000)FEBS Lett. ,480,2-16 Jungblut 等，Electrophoresis, 1999，20，2100-10)、表達序列標簽(EST)測序(Celis 等，FEBS Lett.，2000，480，2-16 ； Larsson 等，J. Biotechnol.，2000，洲，H3-57)、消減式 RNA 指紋分析(subtractive RNA fingerprinting, SuRF)(Fuchs 等(2000)Anal. Biochem. 286,91-98 ；Larson 等(2000) Cytometry 41，203-208)、消減式克隆(subtractive cloning)、差異展示(DD) (Jurecic 和 Belmont (2000) Curr. Opin. Microbiol. 3，316-21)、比較基因組雜交(Carulli 等 (1998) J. Cell Biochem. Suppl.，31，286-96)、FISH(熒光原位雜交)技術(Going 和 Gusterson(1999)Eur. J. Cancer,35,1895-904)和質譜法(To, Comb. (2000)Chem. High Throughput Screen,3,235-41)。本發明的化合物可用于研究和診斷，因為這些化合物與編碼唐氏綜合征基因的核酸雜交。例如，作為有效的唐氏綜合征基因調節劑以本文公開的這種效率和在這樣的條件下雜交的寡核苷酸在有助于基因擴增或檢測的條件下分別是有效的引物或探針。這些引物和探針可用于需要特異性檢測編碼唐氏綜合征基因的核酸分子的方法和用于檢測的所述核酸分子的擴增，或者用于唐氏綜合征基因的其它研究。可通過本領域已知方法檢測本發明的反義寡核苷酸(尤其是引物和探針)與編碼唐氏綜合征基因的核酸的雜交。這樣的方法可包括將酶與寡核苷酸綴合、放射性標記寡核苷酸或任何其它適當的檢測方法。也可制備利用這種檢測方法檢測樣品中唐氏綜合征基因水平的試劑盒。為了治療用途，本領域技術人員還對反義序列的特異性和靈敏度進行控制。在動物(包括人)疾病狀態的治療中已使用反義化合物作為治療部分。已將反義寡核苷酸藥物安全有效地給予人，多項臨床試驗目前正在進行中。因此確定的是，反義化合物可以是有用的治療方式，其可設計成用于治療細胞、組織和動物(尤其人)的治療方案。對于治療，通過給予本發明的反義化合物來治療動物(優選人)，所述動物疑似患有可通過調節唐氏綜合征基因多核苷酸的表達而治療的疾病或病癥。例如，在一個非限制性實施方案中，所述方法包括將治療有效量的唐氏綜合征基因調節劑給予需要治療的動物的步驟。本發明的唐氏綜合征基因調節劑有效調節唐氏綜合征基因的活性或調節唐氏綜合征基因蛋白的表達。在一個實施方案中，相比對照，動物的唐氏綜合征基因的活性或表達被抑制約10%。優選動物的唐氏綜合征基因的活性或表達被抑制約30%。更優選動物的唐氏綜合征基因的活性或表達被抑制50 %以上。因此，相比對照，寡聚化合物對唐氏綜合征基因mRNA表達的調節為至少10%、至少50%、至少25%、至少30%、至少40%、至少50%、 至少60%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少 99%或 100%。在一個實施方案中，相比對照，動物的唐氏綜合征基因的活性或表達提高約10%。 優選動物的唐氏綜合征基因的活性或表達提高約30 %。更優選動物的唐氏綜合征基因的活性或表達提高50%以上。因此，相比對照，寡聚化合物對唐氏綜合征基因mRNA表達的調節為至少10%、至少50%、至少25%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、 至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%。例如，可測量動物的血清、血液、脂肪組織、肝臟或任何其它體液、組織或器官中的唐氏綜合征基因表達的減少。優選包含在待分析的所述體液、組織或器官中的細胞含有編碼唐氏綜合征基因肽的核酸分子和/或唐氏綜合征基因蛋白自身。可通過將有效量的化合物加入合適的藥學上可接受的稀釋劑或載體中，來將本發明的化合物用于藥物組合物。本發明的化合物和方法也可用于預防用途。綴合物本發明寡核苷酸的其它修飾涉及將提高寡核苷酸的活性、細胞分布或細胞攝取的一個或多個部分或綴合物與寡核苷酸化學連接。這些部分或綴合物可包括與官能團共價連接的綴合基，例如伯羥基或仲羥基。本發明的綴合基包括嵌入劑、報道分子、聚胺、 聚酰胺、聚乙二醇、聚醚、增強寡聚體的藥效學性質的基團和增強寡聚體藥代動力學性質的基團。典型的綴合基包括膽固醇、脂質、磷脂、生物素、吩嗪、葉酸、菲啶、蒽醌、吖啶、熒光素、 羅丹明、香豆素和染料。在本發明的情況下，增強藥效學性質的基團包括提高攝取、提高降解抗性和/或加強與靶核酸的序列特異性雜交的基團。在本發明的情況下，增強藥代動力學性質的基團包括改善本發明化合物的攝取、分布、代謝或排出的基團。代表性綴合基披露于1992年10月23日提交的國際專利申請號PCT/US92/09196和美國專利號6，觀7，860， 所述文獻通過引用結合到本文中。綴合部分包括但不限于脂部分(例如膽固醇部分)、膽酸、硫醚(例如己基-5-三苯甲基硫醇、巰基膽固醇)、脂肪鏈(例如十二烷二醇或十一基殘基)、磷脂(例如二 -十六基-rac-甘油或1，2- 二 -0-十六基-rac-甘油基_3_H膦酸三乙銨)、聚胺或聚乙二醇鏈、或金剛烷乙酸、棕櫚基部分、或十八烷基胺或己氨基-羰基-氧基膽固醇部分。本發明的寡核苷酸還可與例如以下的活性藥物綴合阿司匹林、華法林、苯基丁氮酮、布洛芬、舒洛芬、芬布芬、酮洛芬、(S)_(+)_普拉洛芬、卡洛芬、丹磺酰肌氨酸、2，3， 5-三碘苯甲酸、氟芬那酸、亞葉酸、苯并噻二嗪(benzothiadiazide)、氯噻嗪、二氮雜草、吲哚美辛(indomethicin)、巴比妥類藥物、頭孢菌素、磺胺藥、抗糖尿病藥、抗菌藥或抗生素。教導制備這類寡核苷酸綴合物的代表性美國專利包括但不限于美國專利號 4，828，979,4, 948，882,5, 218，105,5, 525，465,5, 541，313,5, 545，730,5, 552，538、 5，578，717,5，580，731,5，580，731,5，591，584,5，109，124,5，118，802,5，138，045, 5，414，077,5，486，603,5，512，439,5，578，718,5，608，046,4，587，044,4，605，735, 4，667，025,4，762，779,4，789，737,4，824，941,4，835，263,4，876，335,4，904，582, 4，958，013,5，082，830,5，112，963,5，214，136,5，082，830,5，112，963,5，214，136, 5，245，022,5，254，469,5，258，506,5，262，536,5，272，250,5，292，873,5，317，098,
355，371，241, 5，391，723、5，416，203, 5，451，463、5，510，475、5，512，667、5，514，785、 5，565，552、5，567，810、5，574，142、5，585，481、5，587，371、5，595，726、5，597，696、 5，599，923,5, 599，928 和 5，688，941。制劑本發明的化合物還可與其它分子、分子結構或化合物混合物一起混合、包封、綴合或者以其它方式締合，作為例如脂質體、靶向受體的分子、口服、直腸、局部或其它制劑，以有助于攝取、分布和/或吸收。教導制備這種有助于攝取、分布和/或吸收的制劑的代表性美國專利包括但不限于美國專利號5，108，921,5, 354，844,5, 416，016,5, 459，127、 5，521，291,5，543，165,5，547，932,5，583，020,5，591，721,4，426，330,4，534，899, 5，013，556,5, 108，921,5, 213，804,5, 227，170,5, 264，221,5, 356，633,5, 395，619、 5，416，016,5，417，978,5，462，854,5，469，854,5，512，295,5，527，528,5，534，259, 5，543，152,5, 556，948,5, 580，575和5，595，756，各專利通過引用結合到本文中。雖然不必在載體情況下給予反義寡核苷酸以調節靶標表達和/或功能，但是本發明的實施方案涉及用于表達反義寡核苷酸的表達載體構建體，其包含啟動子、雜合啟動子基因序列，并具有強的組成型啟動子活性，或者可在所需情況下誘導的啟動子活性。在一個實施方案中，發明實踐包括用適當的核酸遞送系統給予至少一種前述反義寡核苷酸。在一個實施方案中，該系統包含與多核苷酸有效連接的非病毒載體。這種非病毒載體的實例只包括寡核苷酸(例如SEQ ID NO :7-24中的任一種或多種)，或包括與合適的蛋白質、多糖或脂質制備物組合的寡核苷酸。其它合適的核酸遞送系統包括病毒載體，通常為來自腺病毒、腺伴隨病毒(AAV)、 依賴輔助病毒的腺病毒、反轉錄病毒或日本血凝病毒-脂質體(HVJ)復合體中至少一種的序列。優選病毒載體包含與多核苷酸有效連接的強真核啟動子，例如巨細胞病毒(CMV)啟動子。另外，載體包括病毒載體、融合蛋白和化學綴合物。反轉錄病毒載體包括莫洛尼鼠白血病病毒和基于HIV的病毒。一種基于HIV的病毒載體包含至少兩個載體，其中gag和 pol基因來自HIV基因組，env基因來自另一種病毒。優選DNA病毒載體。這些載體包括痘病毒載體(例如正痘病毒載體或禽痘病毒載體)、皰疹病毒載體(例如單純性皰疹I型病毒 (HSV)載體)、腺病毒載體和腺伴隨病毒載體。本發明的反義化合物包括任何藥學上可接受的鹽、酯或這種酯的鹽，或者任何其它在給予動物(包括人)時能夠(直接或間接)提供其生物活性代謝物或殘余物的化合物。術語“藥學上可接受的鹽”是指本發明化合物的生理學和藥學上可接受的鹽即保留所需要的母體化合物的生物活性且不使其具有不希望的毒理學作用的鹽。對于寡核苷酸，藥學上可接受的鹽及其應用的實例另參見美國專利號6，287, 860，其通過引用結合到本文中。本發明還包括含有本發明反義化合物的藥物組合物和制劑。本發明的藥物組合物可以多種方式給予，視需要局部治療還是需要全身治療和待治療部位而定。給藥可以是局部的(包括經眼和粘膜，包括陰道和直腸遞送)；經肺，例如通過吸入或吹入粉劑或氣霧劑 (包括通過噴霧器)；氣管內；鼻內；表皮和透皮；口服或胃腸外。胃腸外給藥包括靜脈內、 動脈內、皮下、腹膜內或肌內注射或輸注；或顱內例如鞘內或心室內給藥。對于治療中樞神經系統組織，可通過例如注射或輸注到腦脊髓液中來完成給藥。將反義RNA給予到腦脊髓液中，參見例如美國專利申請公開號2007/0117772“MethodS for slowing familial ALS disease progression (用于減緩家族性 ALS 疾病進展的方法)”， 其通過引用以其整體結合到本文中。當預定將本發明的反義寡核苷酸給予中樞神經系統細胞時，可與能夠促進主題反義寡核苷酸穿透血腦屏障的一種或多種物質一起給予。例如可在內嗅皮質或海馬中進行注射。在例如美國專利號 6，632，427 "Adenoviral-vector-mediated gene transfer into medullary motor neurons (腺病毒載體介導的基因轉移到髓質運動神經元中)”(通過引用結合到本文中的)中，闡述了通過將腺病毒載體給予肌肉組織中的運動神經元來遞送神經營養因子。本領域已知直接將載體遞送到腦例如紋狀體、丘腦、海馬或黑質，并可參見例如美國專利號 6，756，523“Adenovirus vectors for the transfer of foreign genes into cells of the central nervous system particularly in brain(用于奪夕卜源基因轉移到中樞神經系統尤其大腦細胞中的腺病毒載體)”(通過引用結合到本文中)中。給藥可以通過注射快速進行，或通過緩慢輸注或緩釋制劑給藥在一段時間內進行。亦可將主題反義寡核苷酸與提供所需藥學或藥效學性質的物質連接或綴合。例如，可將反義寡核苷酸與本領域已知的促進透過血腦屏障滲透或轉運的任何物質(例如轉鐵蛋白受體的抗體)偶聯，并通過靜脈內注射給藥。可將反義化合物與例如使反義化合物更有效和/或提高反義化合物透過血腦屏障轉運的病毒載體相連。亦可通過例如輸注糖或氨基酸來破壞滲透性血腦屏障，所述糖包括但不僅限于內消旋赤藻糖醇、木糖醇、D(+)半乳糖、D⑴乳糖、D⑴木糖、衛矛醇、肌醇、L(-)果糖、D(-)甘露醇、D(+)葡萄糖、D(+)阿拉伯糖、D(-)阿拉伯糖、纖維二糖、D(+)麥芽糖、D(+)棉子糖、L⑴鼠李糖、D⑴蜜二糖、 D(-)核糖、核糖醇、D(+)阿拉伯糖醇、L(-)阿拉伯糖醇、D(+)巖藻糖、L(-)巖藻糖、D(-)來蘇糖、L(+)來蘇糖和L(-)來蘇糖；所述氨基酸包括但不限于谷氨酰胺、賴氨酸、精氨酸、 天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸和牛磺酸。用于提高血腦屏障滲透的方法和材料闡述于例如美國專利號 4，866，042 "Method for the delivery of genetic material across the blood brain barrier (遞送遺傳物質通過血腦屏障的方法)、6，四4，520 "Material for passage through the blood-brain barrier (用于穿 il H 屏障白勺方 ^去)，，禾口 6，936，589 "Parenteral delivery systems (胃腸外遞送系統)”，所述文獻均通過引用以其整體結合在本文中。為了幫助攝取、分布和/或吸收，可將主題反義化合物與其它分子、分子結構或化合物的混合物(例如脂質體、靶向受體的分子、口服制劑、直腸制劑、局部制劑或其它制劑) 混合、包封、綴合或以其它方式締合。例如，制劑中可包含陽離子脂質以促進寡核苷酸攝取。 顯示促進攝取的一種所述組合物是LIP0FECTIN (可獲自GIBC0-BRL，Bethesda, MD)。帶有至少一個2' -0-甲氧乙基修飾的寡核苷酸被認為尤其可用于口服給藥。用于局部給藥的藥物組合物和制劑可包括透皮貼劑、軟膏劑、洗劑、乳膏劑、凝膠劑、滴劑、栓齊 、噴霧劑、液體劑和散劑。常規藥學載體、水性、粉狀或油狀基料、增稠劑等可能是必要或所需的。包被避孕套、手套等也可能是有用的。可按照制藥工業中公知的傳統技術制備可合宜地以單位劑型提供的本發明的藥物制劑。這樣的技術包括使活性成分與藥用載體或賦形劑混合的步驟。通常，通過使活性成分與液體載體或細碎的固體載體或者二者均一且緊密地混合，并視需要使產物成形來制備制劑。可將本發明的組合物配制成多種可能劑型中的任何一種，例如但不限于片劑、膠囊劑、凝膠膠囊劑、液體糖漿劑、軟凝膠劑、栓劑和灌腸劑。還可將本發明的組合物配制為水性介質、非水性介質或混合介質中的混懸劑。水性混懸劑還可包含增加混懸劑粘度的物質， 其包括例如羧甲基纖維素鈉、山梨糖醇和/或葡聚糖。混懸劑還可包含穩定劑。本發明的藥物組合物包括但不限于溶液劑、乳劑、泡沫劑和含脂質體的制劑。本發明的藥物組合物和制劑可包含一種或多種滲透促進劑、載體、賦形劑或其它活性或無活性成分。乳劑一般為一種液體以小滴形式分散在另一種液體中的多相系，小滴直徑通常大于0. 1 μ m。乳劑可包含除分散相外的其它組分和活性藥物，活性藥物可作為水相、油相中的溶液或自身作為分離相存在。還包括微乳劑作為本發明的實施方案。乳劑及其使用是本領域公知的，此外參見美國專利號6，287, 860。本發明的制劑包括脂質體制劑。本發明所用術語“脂質體”是指由排列在一個或多個球形雙分子層中的兩親脂質組成的囊泡。脂質體為單層或多層囊泡，其具有由親脂物質形成的膜和含有待遞送組合物的水性內部。陽離子脂質體為帶正電荷的脂質體，其被認為與帶負電荷的DNA分子相互作用形成穩定的復合體。pH敏感或帶負電荷的脂質體被認為誘捕DNA，而不是具有DNA的復合體。陽離子和非陽離子脂質體均已用于遞送DNA到細胞。脂質體還包括“空間穩定”脂質體，本文所用的該術語是指包含一種或多種特化脂質的脂質體。當被摻入到脂質體中時，這些特化脂質導致脂質體的循環壽命比缺乏這種特化脂質的脂質體延長。空間穩定脂質體的實例是這樣的脂質體其中脂質體的形成囊泡的脂質部分的一部分包含一種或多種糖脂或用一種或多種親水聚合物衍生，例如聚乙二醇 (PEG)部分。脂質體及其使用另參見美國專利號6，觀7，860。本發明的藥物制劑和組合物還可包含表面活性劑。藥物制品、制劑和乳劑中的表面活性劑的使用是本領域公知的。表面活性劑及其使用另參見美國專利號6，287, 860，其通過引用結合到本文中。在一個實施方案中，本發明使用多種滲透促進劑，以實現核酸尤其是寡核苷酸的有效遞送。除了協助非親脂性藥物跨細胞膜擴散外，滲透促進劑還提高親脂性藥物的通透性。滲透促進劑可歸類為屬于五大類(即表面活性劑、脂肪酸、膽汁鹽、螯合劑和非螯合非表面活性劑)之一。滲透促進劑及其使用另參見美國專利號6，觀7，860，其通過引用結合到本文中。本領域技術人員應認識到，按照制劑的預期應用(即給藥途徑)對制劑進行常規設計。用于局部給藥的制劑包括這樣的制劑其中本發明的寡核苷酸與局部遞送物質混合，局部遞送物質例如脂質、脂質體、脂肪酸、脂肪酸酯、類固醇、螯合劑和表面活性劑。脂質和脂質體包括中性的(例如二油酰-磷脂酰DOPE乙醇胺、二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿DMPC、二硬脂酰磷脂酰膽堿)、陰性的(例如二肉豆蔻酰磷脂酰甘油DMPG)和陽離子型(例如二油酰四甲氨基丙基DOTAP和二油酰-磷脂酰乙醇胺D0TMA)。對于局部或其它給藥，可將本發明的寡核苷酸包封到脂質體中，或者可與脂質體(特別是陽離子型脂質體)形成復合體。或者，可將寡核苷酸與脂質(特別是陽離子脂質) 絡合。脂肪酸和酯、其藥學上可接受的鹽及其應用另參見美國專利號6，287, 860。用于口服給藥的組合物和制劑包括散劑或顆粒劑、微粒劑(microparticulate)、 納米粒劑(nanoparticulate),水或非水介質中的混懸劑或溶液劑、膠囊劑、凝膠膠囊劑、小藥囊劑、片劑或小片。增稠劑、矯味劑、稀釋劑、乳化劑、分散助劑或粘合劑可能是所需的。口服制劑是其中本發明的寡核苷酸與一種或多種滲透促進劑、表面活性劑和螯合劑聯合給予的制劑。表面活性劑包括脂肪酸和/或其酯或鹽、膽汁酸和/或其鹽。膽汁酸/鹽和脂肪酸及其應用另參見美國專利號6，287, 860，其通過引用結合到本文中。還有滲透促進劑的組合，例如脂肪酸/鹽與膽汁酸/鹽的組合。特別是十二烷酸、癸酸和UDCA的鈉鹽的組合。 其它滲透促進劑包括聚氧乙烯-9-十二烷基醚、聚氧乙烯-20-鯨蠟基醚。本發明的寡核苷酸可以顆粒形式(包括噴霧干燥顆粒)口服遞送，或絡合形成微粒或納米粒。寡核苷酸絡合劑及其應用另參見美國專利號6，287, 860，其通過引用結合到本文中。用于胃腸外、鞘內或心室內給藥的組合物和制劑可包括無菌水溶液，該無菌水溶液還可含有緩沖劑、稀釋劑和其它合適添加劑，例如但不限于滲透促進劑、載體化合物及其它藥學上可接受的載體或賦形劑。本發明的某些實施方案提供含有一種或多種寡聚化合物和一種或多種其它通過非反義機制起作用的化療藥物的藥物組合物。這種化療藥物的實例包括但不限于癌癥化療藥物，例如柔紅霉素、道諾霉素、放線菌素、多柔比星、表柔比星、伊達比星、依索比星、博來霉素、馬磷酰胺、異環磷酰胺、阿糖胞苷、氯乙亞硝脲、白消安、絲裂霉素C、放線菌素D、光神霉素、潑尼松、羥孕酮、睪酮、他莫昔芬、達卡巴嗪、丙卡巴胼、六甲蜜胺、五甲密胺、米托蒽醌、安吖啶、苯丁酸氮芥、甲基環己基亞硝脲(methylcyclohexylnitrosurea)、氮芥、美法侖、環磷酰胺、6-巰基嘌呤、6-硫鳥嘌呤、阿糖胞苷(cytarabine)、5-氮胞苷、羥基脲、脫氧考福霉素、4-羥基過氧環磷酰胺、5-氟尿嘧啶(5-FU)、5-氟脫氧尿苷(5-FUdR)、甲氨蝶呤(MTX)、秋水仙堿、泰素(taxol)、長春新堿、長春堿、依托泊苷(VP-16)、三甲曲沙、伊立替康、托泊替康、吉西他濱、替尼泊苷、順鉬和己烯雌酚(DES)。當與本發明的化合物一起使用時，這樣的化療藥物可單獨使用(例如5-FU和寡核苷酸)、序貫使用(例如5-FU和寡核苷酸使用一段時間后接著用MTX和寡核苷酸)或者與一種或多種其它這樣的化療藥物聯用 (例如5-FU、MTX和寡核苷酸，或者5-FU、放射療法和寡核苷酸)。抗炎藥物(包括但不限于非留類抗炎藥物和皮質類固醇)和抗病毒藥物(包括但不限于利巴韋林(ribivirin)、阿糖腺苷、阿昔洛韋和更昔洛韋)也可與本發明的組合物組合。反義化合物和其它非反義藥物的組合也落入本發明的范圍內。兩種以上組合的化合物可同時或序貫使用。在另一個相關實施方案中，本發明的組合物可包含一種或多種靶向第一核酸的反義化合物(尤其寡核苷酸)和一種或多種靶向第二核酸靶標的其它反義化合物。例如，第一靶標可以是唐氏綜合征基因的特定反義序列，第二靶標可以是另一核苷酸序列的區。或者，本發明的組合物可包含兩種或更多種靶向相同唐氏綜合征基因核酸靶標的不同區的反義化合物。本文闡明了反義化合物的多個實例，其它可選自本領域已知的合適化合物。兩種或更多種組合的化合物可同時或序貫使用。給藥—般認為治療組合物的制劑及其后續用藥(給藥)為本領域技術人員所掌握。給藥取決于待治療的疾病狀態的嚴重性和響應性，具有持續數天至數月的療程，或者直到實現治愈或實現疾病狀態減輕。可根據對患者體內蓄積藥物的測量來計算最佳給藥方案。普通技術人員可容易地測定最佳劑量、給藥方法和重復率。最佳劑量可視各種寡核苷酸的相對效能而變化，且通常可根據被認為在體外和體內動物模型中有效的EC50來估計。通常， 劑量為0. 01 μ g-100g/kg體重，可每天、每周、每月或每年給予一次或多次，或者每2-20年給予一次。本領域普通技術人員可容易地根據測量的藥物在體液或組織中的停留時間和濃度估計給藥重復率。在成功治療后，可能需要患者進行維持治療以防止疾病狀態復發，其中以維持劑量給予寡核苷酸，維持劑量為0. 01 μ g-100g/kg體重，每天一次或多次至每20年一次。在實施方案中，患者用以下藥物劑量治療至少約1、至少約2、至少約3、至少約4、 至少約5、至少約6、至少約7、至少約8、至少約9、至少約10、至少約15、至少約20、至少約 25、至少約30、至少約35、至少約40、至少約45、至少約50、至少約60、至少約70、至少約80、 至少約90或至少約100mg/kg體重。反義寡核苷酸的某些注射劑量闡述于例如美國專利號 7, 563, 884 "Antisense modulation of PTPlB expression (PTP1B 表達的反義調節)”，其通過引用以其整體結合到本文中。雖然上文描述了本發明的多個實施方案，但是應當理解的是，它們僅通過實例提供而并非限制。依據本文公開內容可對所公開的實施方案作出多種改變，而又不偏離本發明的精神或范圍。因此，本發明的廣度和范圍將不受任何上述實施方案的限制。本文提及的所有文獻通過引用結合到本文中。本申請中引用的所有出版物和專利文獻通過引用結合到本文中用于所有目的，其程度與每個獨立出版物或專利文獻所單獨指明的一樣。至于在本文件中對多種參考文獻的引用，申請人不承認任何具體參考文獻對于他們的發明是“現有技術”。以下實施例對發明組合物和方法的實施方案進行了說明。
實施例以下非限制性實施例用來闡明本發明的選定實施方案。應當理解的是，所示組分要素的比例和備選方案中的變化對本領域技術人員而言是顯而易見的，并屬于本發明實施方案的范圍內。實施例1 對唐氏綜合征基因的反義核酸分子和/或唐氏綜合征基因多核苷酸的有義鏈有特異性的反義寡核苷酸的設計如上所述，術語“對……有特異性的寡核苷酸”或“靶向…的寡核苷酸”是指具有下述序列的寡核苷酸其(i)能夠與靶基因的一部分形成穩定的復合體，或(ii)能夠與靶基因的mRNA轉錄物的一部分形成穩定的雙鏈體。通過應用自動比對核酸序列并指明同一性或同源性區的計算機程序，有助于選擇適當的寡核苷酸。這種程序用于比較所得核酸序列，例如通過檢索數據庫(例如GenBank) 或通過對PCR產物測序。比較多個物種的核酸序列使能夠選擇在物種間具有適當的同一性程度的核酸序列。在未測序基因的情況下，進行DNA印跡以供測定靶物種和其它物種的基因間的同一性程度。通過在本領域熟知的不同嚴格程度下進行DNA印跡，可獲得同一性的近似測量。這些方法可供選擇這樣的寡核苷酸，即對待受控制的受試者的靶核酸序列具有高度互補性，而對其它物種的對應核酸序列具有較低程度的互補性。本領域技術人員應了解的是，在選擇用于本發明的合適基因區方面有相當大的自由。當反義化合物與靶核酸的結合干擾靶核酸的正常功能而引起功能和/或活性的調節，并存在足夠程度的互補性以避免在需要特異性結合的條件(即在體內測定或治療性治療情況下的生理條件和體外測定情況下進行測定的條件)下該反義化合物與非靶核酸序列非特異性結合時，反義化合物是“可特異性雜交的”。本文所述寡核苷酸的雜交性質可通過本領域已知的一種或多種體外測定來確定。 例如，可通過利用解鏈曲線測定來確定靶天然反義序列和潛在藥物分子之間的結合強度而獲得本文所述寡核苷酸的性質。可利用任何已確立的測量分子間相互作用強度的方法(例如解鏈曲線測定)來估計靶天然反義序列和潛在藥物分子(Molecule)之間的結合強度。解鏈曲線測定測定天然反義序列/Molecule復合體發生從雙鏈構象到單鏈構象快速轉變的溫度。該溫度被公認為兩個分子間相互作用強度的可靠度量。可利用實際的天然反義RNA分子的cDNA拷貝或相當于Molecule的結合位點的合成DNA或RNA核苷酸進行解鏈曲線測定。可獲得多種裝有所有用于進行該測定的必需試劑的試劑盒(例如Applied Biosystems he. MeltDoctor試劑盒)。這些試劑盒包括合適的緩沖溶液，緩沖溶液含有一種雙鏈DNA (dsDNA)結合染料(例如ABI HRM染料、STOR Green、 SYTO等)。dsDNA染料的性質在于其游離形式幾乎不發出熒光，但與dsDNA結合時是強熒光的。為進行該測定，將cDNA或相應的寡核苷酸與Molecule以具體制造商的方案規定的濃度混合。將混合物加熱到95°C以解離所有預先形成的dsDNA復合體，之后緩慢冷卻至室溫或試劑盒制造商規定的其它更低溫度，以使DNA分子退火。然后，將新形成的復合體緩慢加熱到95°C，并同時連續收集由反應產生的熒光量的數據。熒光強度與反應中存在的 dsDNA量成反比。數據采集可利用與試劑盒兼容的實時PCR儀器(例如ABI，s StepOne Plus Real Time PCR System或LightTyper instrument, Roche Diagnostics, Lewes,UK)。通過利用合適的軟件(例如LightTyper(Roche)或 SDS Dissociation Curve, ABI)將熒光對溫度的負導數(y軸上的-d(熒光)/dT)對溫度(χ軸)作圖，構建解鏈峰。 分析數據，以鑒定dsDNA復合體快速轉變成單鏈分子的溫度。該溫度稱為Tm，與兩個分子間的相互作用強度成正比。Tm通常大于40°C。實施例2 唐氏綜合征基因多核苷酸的調節用反義寡核苷酸治療!fepG2細胞使得自ATCC (目錄號HB-8065)的H印G2細胞在生長培養基(MEM/raSS (Hyclone 目錄號 SH30024 或 Mediatech 目錄號 MT-10-010-CV)+10 % FBS (Mediatech 目錄號 ΜΤ;35-0Il-CV) +青霉素 / 鏈霉素(Mediatech 目錄號 MT30-002-CD)中在 37°C和 5% CO2 下生長。在實驗前一天，將細胞以1. 5XlOVml的密度再次接種到6孔板中并在37°C和5% CO2 下孵育。在實驗當天，將6孔板中的培養基更換為新鮮生長培養基。將所有反義寡核苷酸稀釋至20 μ M的濃度。將2 μ 1該溶液與400 μ 1 Opti-MEM培養基(Gibco目錄號31985-070) 和 4μ1 Lipofectamine 2000 (Invitrogen 目錄號 11668019) —起在室溫下孵育 20 分鐘， 并加到具有HepG2細胞的6孔板各孔中。含有2 μ 1代替寡核苷酸溶液的水的類似混合物用作模擬轉染對照。在37°C和5% CO2下孵育3-18小時后，將培養基更換為新鮮生長培養
41基。在加入反義寡核苷酸48小時后，除去培養基，并按照制造商說明書利用!Iomega的SV Total RNA Isolation System(目錄號 Z3105)或 Qiagen 的 RNeasy Total RNA Isolation 試劑盒(目錄號74181)提取細胞RNAt^feOOng RNA加入反轉錄反應中，按制造商方案所述利用 Thermo Scientif ic 的 Verso cDNA 試劑盒(目錄號 AB1453B)或 High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (目錄號 4368813)進行該反轉錄反應。使用 ABI Taqman Gene Expression Mix (目錄號 4369510)禾口 ABI (Applied Biosystems Taqman Gene Expression Assay :Hs00176369_ml*Hs00176369_ml，Applied Biosystems Inc. ,Foster City CA)設計的引物/探針，通過實時PCR，使用得自該反轉錄反應的cDNA監測基因表達。采用Mx4000 循環變溫加熱器(Stratagene)，使用以下PCR循環50°C 2分鐘、95°C 10分鐘，40個循環 (950C 15 秒，60°C 1 分鐘)。根據治療樣品和模擬轉染樣品之間的18S-標準化dCt值的差異，計算用反義寡核苷酸治療后基因表達的倍數變化。結果實時PCR 結果表明，用設計為 DYRKla 反義 Hs. 713879 (CUR-0885-CUR-0890)的寡核苷酸之一治療后48小時，HepG2細胞中DYRKla mRNA的水平顯著提高(圖1)。實時PCR結果表明，用設計為DSCRl反義DA403464的寡核苷酸之一治療后48小時，HepG2細胞的DSCRl mRNA水平顯著提高(圖2)。用反義寡核苷酸治療Vero 76細胞使得自ATCC (目錄號CRL-1587)的Vero 76細胞在生長培養基(MEM/ EBSS(Hyclone 目錄號 SH30024，或 Mediatech 目錄號 MT-10-010-CV)+10 % FBS (Mediatech 目錄號ΜΤ;35-0Il-CV) +青霉素/鏈霉素(Mediatech目錄號MT30-002-CI))中于37°C和5% CO2下生長。在實驗前一天，將細胞以1.5X105/ml的密度再次接種到6孔板中并在37°C 和5% CO2下孵育。在實驗當天，將6孔板中的培養基更換為新鮮生長培養基。將所有反義寡核苷酸稀釋為20 μ M的濃度。將2 μ 1該溶液與400 μ 1 Opti-MEM培養基(Gibco目錄號 31985-070)和 4μ 1 Lipofectamine 2000 (Invitrogen 目錄號 11668019) 一起在室溫下孵育20分鐘，并加入具有Vero 76細胞的6孔板的各孔中。含有2 μ 1代替寡核苷酸溶液的水的類似混合物用作模擬轉染對照。在37°C和5% CO2下孵育3-18小時后，將培養基更換為新鮮生長培養基。在加入反義寡核苷酸48小時后，除去培養基，并按照制造商說明書利用 Promega 的 SV Total RNA Isolation System(目錄號 Z3105)或 Qiagen 的 RNeasy Total RNA Isolation試劑盒(目錄號74181)提取細胞RNA。將600ngRNA加入反轉錄反應， 按制造商方案所述利用Thermo kientific的Verso cDNA試劑盒(目錄號AB 1453B)或 High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit(目錄號 4368813)進行該反轉錄反應。 禾Ij用 ABI Taqman Gene Expression Mix(目錄號 4369510)禾口由 ABI (Applied Biosystems Taqman Gene Expression Assay :Hs00176369_ml 禾口 Hs00176369_ml, Applied Biosystems Inc. , Foster City CA)設計的引物/探針，通過實時PCR用得自該反轉錄反應的cDNA監測基因表達。采用Mx4000循環變溫加熱器(Stratagene)或乂印01^ Plus Real Time PCR Machine (Applied Biosystems)，使用以下 PCR 循環50°C 2 分鐘、95°C 10 分鐘，40 個循環 (95°C 15 秒，60°C 1 分鐘)。根據治療樣品和模擬轉染樣品之間的18S-標準化dCt值的差異，計算在用反義寡核苷酸治療后基因表達的倍數變化。
實時PCR結果表明，在用設計為DYRKla反義Hs. 713879的寡核苷酸之一治療后48 小時，Vero細胞的DYRKla mRNA水平顯著提高(圖3)。實時PCR結果表明，在用設計為DSCRl反義DA403464的寡核苷酸之一治療后48 小時，Vero細胞的DSCRlmRNA水平顯著提高。(圖4)。雖然按照一種或多種實現方式對本發明進行了解釋和說明，但是在閱讀和理解本說明書和附圖時，本領域技術人員便會想到等同的改變和變化。此外，雖然可能僅按照若干實現方式之一來公開本發明的具體特征，但是當對于任何給定或具體的應用可能是需要且有利時，這種特征可與其它實現方式的一個或多個其它特征聯合。本說明書的摘要可供讀者快速查明本技術公開的性質。它的提交不應理解為用來解釋或限制所附權利要求書的范圍或含義。
權利要求
1.一種體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與至少一種長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述至少一種寡核苷酸與包含以下核苷酸內的5-30個連續核苷酸的多核苷酸的反向互補序列具有至少 50%序列同一性SEQ ID NO :3 的 1-3814、SEQ ID NO :4 的 1-633、SEQ ID NO :5 的 1-497 和 SEQ ID NO 6 的 1-545。
2.—種體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與至少一種長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述至少一種寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義序列的反向互補序列具有至少50% 序列同一性。
3.一種體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與至少一種長度為5-30個核苷酸的反義寡核苷酸接觸，從而體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達，其中所述寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義寡核苷酸具有至少50%序列同一性。
4.一種體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義寡核苷酸的區的至少一種反義寡核苷酸接觸；從而體內或體外調節患者細胞或組織的唐氏綜合征基因多核苷酸的功能和/或表達。
5.權利要求4的方法，其中與對照相比，體內或體外提高唐氏綜合征基因的功能和/或表達。
6.權利要求4的方法，其中所述至少一種反義寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義序列。
7.權利要求4的方法，其中所述至少一種反義寡核苷酸靶向包含唐氏綜合征基因多核苷酸的編碼和/或非編碼核酸序列的核酸序列。
8.權利要求4的方法，其中所述至少一種反義寡核苷酸靶向唐氏綜合征基因多核苷酸的重疊和/或非重疊序列。
9.權利要求4的方法，其中所述至少一種反義寡核苷酸包含一種或多種選自以下的修飾至少一種修飾糖部分、至少一種修飾核苷間鍵、至少一種修飾核苷酸及其組合。
10.權利要求9的方法，其中所述一種或多種修飾包括選自以下的至少一種修飾糖部分2' -0-甲氧基乙基修飾糖部分、2'-甲氧基修飾糖部分、2' -0-烷基修飾糖部分、二環糖部分及其組合。
11.權利要求9的方法，其中所述一種或多種修飾包括選自以下的至少一種修飾核苷間鍵硫代磷酸酯、2' -0甲氧基乙基(MOE)、2'-氟、烷基膦酸、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、磷酸三酯、氨基乙酸酯、羧甲基酯及其組合。
12.權利要求9的方法，其中所述一種或多種修飾包括選自以下的至少一種修飾核苷酸肽核酸(PNA)、鎖定核酸(LNA)、阿糖核酸(FANA)、類似物、衍生物及其組合。
13.權利要求1的方法，其中所述至少一種寡核苷酸包含SEQID N0:7-24所示的至少一種寡核苷酸序列。
14.一種體內或體外調節哺乳動物細胞或組織的唐氏綜合征基因的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與長度為5-30個核苷酸的至少一種短干擾RNA (siRNA)寡核苷酸接觸，體內或體外調節哺乳動物細胞或組織的唐氏綜合征基因的功能和/或表達，所述至少一種siRNA寡核苷酸對唐氏綜合征基因多核苷酸的反義多核苷酸有特異性，其中所述至少一種siRNA寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義和/或有義核酸分子的至少約5個連續核酸的互補序列具有至少50%序列同一性。
15.權利要求14的方法，其中所述寡核苷酸同與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義和/ 或有義核酸分子互補的至少約5個連續核酸的序列具有至少80%序列同一性。
16.一種體內或體外調節哺乳動物細胞或組織的唐氏綜合征基因的功能和/或表達的方法，所述方法包括使所述細胞或組織與長度約為5-30個核苷酸、對唐氏綜合征基因多核苷酸的有義和/ 或天然反義鏈的非編碼和/或編碼序列有特異性的至少一種反義寡核苷酸接觸，體內或體外調節哺乳動物細胞或組織的唐氏綜合征基因的功能和/或表達，其中所述至少一種反義寡核苷酸與SEQ ID NO :1-6所示至少一種核酸序列具有至少50%序列同一性。
17.一種包含至少一種修飾的合成的修飾寡核苷酸，其中所述至少一種修飾選自至少一種修飾糖部分、至少一種修飾核苷酸間鍵、至少一種修飾核苷酸及其組合；其中所述寡核苷酸是與正常對照相比體內或體外與唐氏綜合征基因雜交并調節其功能和/或表達的反義化合物。
18.權利要求17的寡核苷酸，其中所述至少一種修飾包括選自以下的核苷酸間鍵硫代磷酸酯、烷基膦酸酯、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、 磷酸三酯、氨基乙酸酯、羧甲基酯及其組合。
19.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含至少一個硫代磷酸酯核苷酸間鍵。
20.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含硫代磷酸酯核苷酸間鍵骨架。
21.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含至少一種修飾核苷酸，所述修飾核苷酸選自肽核酸、鎖定核酸(LNA)、類似物、衍生物及其組合。
22.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含多種修飾，其中所述修飾包括選自以下的修飾核苷酸硫代磷酸酯、烷基膦酸酯、二硫代磷酸酯、烷基硫代膦酸酯、氨基磷酸酯、氨基甲酸酯、碳酸酯、磷酸三酯、氨基乙酸酯、羧甲基酯及其組合。
23.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含多種修飾，其中所述修飾包括選自以下的修飾核苷酸肽核酸、鎖定核酸(LNA)、類似物、衍生物及其組合。
24.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含選自以下的至少一種修飾糖部分2' -0-甲氧基乙基修飾糖部分、2'-甲氧基修飾糖部分、2' -0-烷基修飾糖部分、二環糖部分及其組合。
25.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含多種修飾，其中所述修飾包含選自以下的修飾糖部分2' -0-甲氧基乙基修飾糖部分、2'-甲氧基修飾糖部分、2' -0-烷基修飾糖部分、二環糖部分及其組合。
26.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸長度為至少約5-30個核苷酸，并與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義和/或有義鏈雜交，其中所述寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義和/或有義編碼和/或非編碼核酸序列的至少約5個連續核酸的互補序列具有至少約20%序列同一性。
27.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸與唐氏綜合征基因多核苷酸的反義和 /或有義編碼和/或非編碼核酸序列的至少約5個連續核酸的互補序列具有至少約80%序列同一性。
28.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸與正常對照相比，體內或體外與至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸雜交并調節其表達和/或功能。
29.權利要求17的寡核苷酸，其中所述寡核苷酸包含SEQID N0:7_24所示序列。
30.一種組合物，其包含對一種或多種唐氏綜合征基因多核苷酸有特異性的一種或多種寡核苷酸，所述多核苷酸包括反義序列、互補序列、等位基因、同源物、同種型、變體、衍生物、突變體、片段或其組合。
31.權利要求30的組合物，其中所述寡核苷酸與SEQID NO :7_24所示任一種核苷酸序列相比具有至少約40%序列同一性。
32.權利要求30的組合物，其中所述寡核苷酸包含SEQID NO :7_24所示核苷酸序列。
33.權利要求32的組合物，其中SEQID NO 7~24所示寡核苷酸包含一種或多種修飾或取代。
34.權利要求33的組合物，其中所述一種或多種修飾選自硫代磷酸酯、甲基膦酸酯、 肽核酸、鎖定核酸(LNA)分子及其組合。
35.一種預防或治療與至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸和/或至少一種其編碼產物有關的疾病的方法，所述方法包括將治療有效量的至少一種反義寡核苷酸給予患者，從而預防或治療與至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸和/或至少一種其編碼產物有關的疾病，所述反義寡核苷酸與所述至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸的天然反義序列結合，并調節所述至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸的表達。
36.權利要求35的方法，其中與至少一種唐氏綜合征基因多核苷酸有關的疾病選自 與DYRKla或DSCRl的突變體、異常表達或功能有關的疾病或病癥；癌癥、血管生成疾病或病癥、細胞凋亡疾病或病癥、細胞增殖性疾病或病癥、炎癥、心血管疾病或病癥、神經系統疾病或障礙、唐氏綜合征、阿爾茨海默病、智力遲鈍、記憶受損、三體性、神經病理學、神經退行性疾病或病癥、心肌細胞肥大、血管異常(例如嬰兒血管瘤、血管生成依賴性血管腫瘤、血管畸形等)、高同型半胱氨酸血癥、成骨細胞分化受損、破骨細胞發生、線粒體功能受損、氧化應激、與鈣調磷酸酶介導的信號轉導途徑受損有關的疾病或病癥、與血管生成調節受損有關的疾病或病癥、鈣介導的應激和與APC和/或Axin功能缺陷或受損有關的疾病或病癥。
37.一種鑒定和選擇用于體內給予的至少一種寡核苷酸的方法，所述方法包括選擇與疾病狀態有關的靶多核苷酸；鑒定包含至少5個連續核苷酸的至少一種寡核苷酸，所述至少5個連續核苷酸與所選擇的靶多核苷酸互補或與所選擇的靶多核苷酸的反義多核苷酸互補；在嚴格雜交條件下，測量反義寡核苷酸和所述靶多核苷酸或所選擇的靶多核苷酸的反義多核苷酸的雜合體的熱解鏈溫度；并根據所得信息選擇用于體內給予的至少一種寡核苷酸。
全文摘要
本發明涉及反義寡核苷酸，所述反義寡核苷酸尤其通過靶向唐氏綜合征基因的天然反義多核苷酸來調節唐氏綜合征基因的表達和/或功能。本發明還涉及這些反義寡核苷酸的鑒定及其在治療與唐氏綜合征基因表達有關的疾病和病癥中的用途。
文檔編號A61K31/713GK102482672SQ201080038661
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月24日 優先權日2009年6月26日
發明者J·科拉德, 謝爾曼 O·霍爾科瓦 申請人:歐科庫爾納有限責任公司